水氮耦合对设施土壤温室气体排放的影响

• 作 者: 杜世宇 薛飞 吴汉卿 邹洪涛 张玉玲 张玉龙 虞
• 机 构: 沈阳农业大学土地与环境学院/农业农村部东北耕地保育重点实验室/土肥资源高效利用国家工程实验室
• 出 处: 农业环境科学学报
• 发表日期: 2019年02期
• 关键词: 水氮耦合 设施土壤 温室气体 全球增温潜势
• 基金项目: 国家自然科学基金项目(41401322);国家重点研发计划项目(2016YFD0300807);国家科技支撑计划项目(2015BAD23B01);农业农村部东北耕地保育重点实验室开放基金项目(2015NYBKFT-01)~~

为探究水氮耦合对设施土壤温室气体排放的影响,基于连续5年的设施番茄水氮调控定位试验,比较分析了水氮耦合对土壤N₂O、CO₂和CH₄排放通量和累积排放量的影响,并估算了温室气体的全球增温潜势（GWP）和温室气体排放强度（GHGI）的差异。田间小区试验设置不同灌水下限（W1:25 kPa、W2:35 kPa、W3:45 kPa）和施氮量(N1:75 kg N·hm^-2、N₂:300 kg N·hm^-2、N3:525kg N·hm^-2)组合共9个处理。结果表明:设施土壤N₂O和CO₂排放通量受灌水施肥时期的影响,施肥后N₂O排放通量呈增加趋势,高灌水量（低灌水下限25 kPa）促进N₂O和CO₂排放。CH₄的排放通量表现为中等和强变异的特点。除水氮交互对CO₂累积排放总量和施氮量对CH₄累积排放总量影响不显著外,灌水下限、施氮量和水氮交互作用对N₂O、CO₂、CH₄累积排放总量、GWP、GHGI和番茄产量的影响显著或极显著。随氮肥用量的增加,N₂O累积排放总量增加。N₂O和CO₂累积排放总量与GWP之间均达到极显著正相关,且各处理N₂O对GWP平均贡献率为5.25%,CO₂为94.59%。适当减少氮肥用量和增加灌水下限能够有效地降低温室气体排放和减缓全球变暖。W2N1处理是本研究中减缓温室气体排放并提高番茄产量的最佳水氮管理措施。