沼液灌溉条件下农田土壤CO2和N2O排放特征及影响因素

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Lossed
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
当前我国利用养殖粪污厌氧发酵后产生的沼液进行灌溉的农田面积越来越大,虽然实现了养殖粪污的循环利用,但是不合理的沼液灌溉也带来了诸多环境问题。前人已研究了沼液灌溉对土壤、地下水和作物的影响,但沼液灌溉对农田土壤温室气体排放的影响研究很少。因此,本文通过大田试验,运用静态箱-气相色谱法,研究牛场沼液灌溉条件下冬小麦-夏玉米轮作农田土壤CO2和N2O排放特征,同时监测了空气和土壤温度、土壤含水量、土壤硝态氮和铵态氮、土壤可溶性有机碳(DOC)等影响温室气体排放的环境因子以及作物产量。分析了牛场沼液灌溉条件下土壤CO2和N2O的短期排放特征及影响因子,探讨了冬小麦-夏玉米轮作系统农田土壤CO2和N2O排放特征及影响因素,提出合理的沼液灌溉模式。主要试验结果如下:1)通过监测沼液灌溉后农田土壤CO2和N2O的短期排放通量(日变化和周变化),发现沼液灌溉后土壤CO2和N2O排放通量日变化特征具有明显的规律性——昼高夜低的单峰曲线,与日气温变化趋势一致,并且与土壤表面和5 cm地温显著正相关;08:00-11:00采集的气体能代表一天中土壤CO2和N2O的平均排放通量。沼液灌溉后农田土壤CO2和N2O的周变化特征为沼液灌溉后土壤CO2和N2O排放通量显著增加,并且随着时间的延长逐渐下降,到灌溉后第7天土壤CO2和N2O排放通量与CK(不施肥)和CF(常规施肥)处理相比无显著差异。2)通过对沼液灌溉条件下冬小麦-夏玉米轮作农田土壤CO2和N2O排放及土壤理化性质的影响分析,表明沼液灌溉并未改变冬小麦-夏玉米轮作农田土壤CO2和N2O排放变化趋势:小麦季CO2出现了4个排放峰值,分别为越冬期、返青期、拔节期和灌浆期灌后,玉米季CO2排放通量在灌溉、降水后出现3次峰值。N2O排放通量峰值出现在沼液灌溉后,但在短时间内降到较低水平。在整个轮作期内,与常规施肥相比,1:1稀释沼液灌溉3次会引起CO2累积排放量显著增加,2:1稀释沼液灌溉(3次或2次)均不会导致CO2和N2O累积排放量显著增加。在作物产量方面1:1和2:1沼液稀释灌溉3次处理与常规施肥处理无显著差异。沼液灌溉处理生产单位作物籽粒所产生的N2O-N量与常规施肥相比无显著增加。在土壤理化性质方面,沼液灌溉会显著提高土壤DOC含量,并且土壤NO3--N 和 NH4+-N含量在灌溉后短期内增加。通过相关分析得出N2O排放通量主要受土壤DOC、NO3--N和WFPS的影响,CO2排放通量主要受土壤DOC的影响。综上所述,试验条件下,2:1稀释灌溉3次(小麦越冬期、返青期和玉米种植后灌溉),能保证作物较高的产量,也不会导致土壤CO2和N2O累积排放量的增加,是较为合理的灌溉模式。土壤CO2和N2O排放峰值主要在施肥、灌溉、降水后1周内,建议沼液灌溉后土壤温室气体采集应集中在这个时间段内,且需增加采样频率,其他时间段可适当降低采样频率。本试验结果可补充完善养殖/种植业耦合过程对土壤温室气体的贡献份额,对于我国制定土壤温室气体减排、农田碳氮管理提供科学依据,为制定合理的沼液农田灌溉制度提供理论依据。
其他文献
著名语言学家吴宗济教授因病于2010年7月30日逝世,享年101岁。吴宗济,字稚川,笔名齐鲁,籍贯浙江吴兴,1909年生于山东济宁。1934年毕业于清华大学中国文学系。1935至1940年任中央研究院史语所助理研究员。1956至1977年任中国科学院语言研究所副研究员。1979年任中国社会科学院语言研究所研究员,同年当选为国际语音科学会议常设理事会理事、《声学学报》和Chinese Journal of Acoustics编委。1981年起,历任中国语言学会理事及学术委员会委员、中国声学学会语言与生理声学
农田土壤有机碳演变影响土壤质量和大气中温室气体的浓度。农田土壤固碳不仅可以减缓气候变化,而且能够保障粮食安全。推荐管理措施,如少、免耕和秸秆还田等,具有促进农田土壤固
为了阐明不同肥料长期施用对土壤微生物群落结构、有机碳累积以及土壤有机碳转化的微生物过程的影响,以中国科学院封丘农业生态实验站有机无机肥料长期施用定位试验地为研究对
本文以湖北秭归地区种植的纽荷尔脐橙和红肉脐橙为试验材料,在自2008年起开始进行的不同施肥处理的基础上,继续进行2013-2014两年试验,以探究不同磷钾配比与中微量元素施肥对
虽然,1991年中国人民与特大自然灾害的搏斗还在继续,但未来的人们注定要重温这一段历史。这不仅是因为这段历史有许多可歌可泣的段落,更因为,这段历史洋溢着闪光的精神:勇于
In this population-based study,we identified 307 confirmed COVID-19 cases from massive surveillance,including 129 551 individuals screened at fever clinics or r
在日报当记者那会儿,写什么最有趣呢?到社会上去抓社会新闻。和倒影剧舞票的“混”了一个月,采写出通讯《影剧院舞厅前的幽灵》,社会反响很大,被评为好稿。又深入到卖羊肉串
Monolayer transition metal dichalcogenides (TMDs) have attracted considerable attention as atomically thin semiconductors for the ultimate transistor scaling.Fo
集雨-壤中防渗技术是在起垄覆膜垄沟覆草技术的基础上提出的一项新技术。陕北榆林山地苹果园的土壤多为土质极为疏松的黄绵土,雨水蒸散和下渗快,为了探讨集雨-壤中防渗技术在