农学学报 ›› 2024, Vol. 14 ›› Issue (12): 19-27.doi: 10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2023-0253
王佳1(), 柳维扬1(), 郝兴明2, 张盛2, 何铎1, 张小功1, 周丽敏1
收稿日期:
2023-11-09
修回日期:
2024-03-26
出版日期:
2024-12-20
发布日期:
2024-12-20
通讯作者:
作者简介:
王佳,女,2000年出生,新疆昌吉人,本科,研究方向:不同管理方式下干旱农田土壤碳氮研究。通信地址:843300 新疆阿拉尔市虹桥南路705号 塔里木大学,Tel:0997-4680312,E-mail:893139177@qq.com。
基金资助:
WANG Jia1(), LIU Weiyang1(), HAO Xingming2, ZHANG Sheng2, HE Duo1, ZHANG Xiaogong1, ZHOU Limin1
Received:
2023-11-09
Revised:
2024-03-26
Online:
2024-12-20
Published:
2024-12-20
摘要:
本研究旨在揭示不同农田管理方式下极端脆弱区盐碱地温室气体的排放规律,阐明其影响因素及作用机理,从而为减轻气候变化影响下的中国温室气体减排提供理论依据。实验采用电导率为9.35 mS/cm和pH 8.38的极端盐渍土壤进行室内培养试验。设置不同的温度梯度(15、25、35℃)、施氮肥水平(0、120、240 kg N/hm2)以及生物炭施用量(0、5、10 t/hm2),所有处理均控制在田间持水量60%,培养周期为45 d。研究结果表明,增温与施用氮肥显著提高了CO2和N2O的排放量,而短期施用生物炭能够降低N2O的排放。具体来看:(1)在相同温度和生物炭条件下,氮肥的施用显著增加了温室气体的排放量。当施氮量为120 kg N/hm2时,CO2和N2O累积排放量分别是对照的2.02倍和1.28倍;而当施氮肥量提高到240 kg N/hm2时,CO2和N2O累积排放量达到最大,分别是对照的2.22倍和1.64倍。(2)在相同温度和氮肥条件下,生物炭的施用显著降低了N2O的排放。与未施用生物炭的对照相比,当生物炭施用量为5 t/hm2时,N2O的排放量减少了7%;而当生物炭施用量增至10 t/hm2时,N2O排放量进一步减少了13%。(3)温度对温室气体排放的影响也十分显著。与15℃相比,25℃条件下的CO2和N2O累积排放量分别增加11.34 g C/kg和39.69 mg N/kg;而在35℃条件下,CO2和N2O累积排放量最大,分别增加了48.17 g C/kg和69.69 mg N/kg。综上所述,本研究表明,在极端盐碱地农田管理中,合理的温度控制、氮肥施用策略以及生物炭的使用对于调控温室气体排放具有重要意义。
王佳, 柳维扬, 郝兴明, 张盛, 何铎, 张小功, 周丽敏. 不同温度下生物炭与氮肥对棉田CO2和N2O排放的影响[J]. 农学学报, 2024, 14(12): 19-27.
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主处理/℃ | 副处理 | CO2累积排放量/(g C/kg) | N2O累积排放量/(mg N/kg) |
---|---|---|---|
15 | CK | 17.27±0.84 e | 29.06±1.13 f |
T1 | 19.95±1.28 de | 25.70±1.97 g | |
T2 | 21.01±2.13 d | 22.83±1.18 h | |
T3 | 45.46±2.67 c | 44.48±0.79 c | |
T4 | 44.55±4.00 c | 40.26±1.44 d | |
T5 | 44.03±3.24 c | 35.05±0.20 e | |
N6 | 54.22±3.29 b | 53.75±0.34 a | |
N7 | 55.01±4.01 ab | 46.59±1.96 b | |
N8 | 58.96±2.95 a | 40.35±1.46 d | |
25 | CK | 32.11±1.38 e | 69.04±2.22 f |
T1 | 38.81±1.96 d | 65.13±0.95 h | |
T2 | 43.25±2.82 c | 58.86±1.28 i | |
T3 | 53.08±2.96 b | 75.31±1.38 d | |
T4 | 59.13±3.43 a | 71.97±0.42 e | |
T5 | 61.19±5.76 a | 67.73±0.35 g | |
N6 | 53.68±3.67 b | 100.47±0.83 a | |
N7 | 59.13±2.33 a | 95.34±1.32 b | |
N8 | 62.09±4.30 a | 91.40±0.85 c | |
35 | CK | 40.82±0.42 h | 82.69±0.86 g |
T1 | 46.81±4.50 g | 79.67±1.28 h | |
T2 | 55.51±5.15 f | 76.29±1.05 i | |
T3 | 83.27±4.23 e | 110.75±1.83 d | |
T4 | 97.05±3.65 c | 105.39±1.25 e | |
T5 | 112.08±3.59 b | 100.22±1.10 f | |
N6 | 92.79±3.14 d | 141.47±1.16 a | |
N7 | 113.26±2.72 b | 136.34±2.25 b | |
N8 | 152.39±2.47 a | 132.40±1.59 c |
主处理/℃ | 副处理 | CO2累积排放量/(g C/kg) | N2O累积排放量/(mg N/kg) |
---|---|---|---|
15 | CK | 17.27±0.84 e | 29.06±1.13 f |
T1 | 19.95±1.28 de | 25.70±1.97 g | |
T2 | 21.01±2.13 d | 22.83±1.18 h | |
T3 | 45.46±2.67 c | 44.48±0.79 c | |
T4 | 44.55±4.00 c | 40.26±1.44 d | |
T5 | 44.03±3.24 c | 35.05±0.20 e | |
N6 | 54.22±3.29 b | 53.75±0.34 a | |
N7 | 55.01±4.01 ab | 46.59±1.96 b | |
N8 | 58.96±2.95 a | 40.35±1.46 d | |
25 | CK | 32.11±1.38 e | 69.04±2.22 f |
T1 | 38.81±1.96 d | 65.13±0.95 h | |
T2 | 43.25±2.82 c | 58.86±1.28 i | |
T3 | 53.08±2.96 b | 75.31±1.38 d | |
T4 | 59.13±3.43 a | 71.97±0.42 e | |
T5 | 61.19±5.76 a | 67.73±0.35 g | |
N6 | 53.68±3.67 b | 100.47±0.83 a | |
N7 | 59.13±2.33 a | 95.34±1.32 b | |
N8 | 62.09±4.30 a | 91.40±0.85 c | |
35 | CK | 40.82±0.42 h | 82.69±0.86 g |
T1 | 46.81±4.50 g | 79.67±1.28 h | |
T2 | 55.51±5.15 f | 76.29±1.05 i | |
T3 | 83.27±4.23 e | 110.75±1.83 d | |
T4 | 97.05±3.65 c | 105.39±1.25 e | |
T5 | 112.08±3.59 b | 100.22±1.10 f | |
N6 | 92.79±3.14 d | 141.47±1.16 a | |
N7 | 113.26±2.72 b | 136.34±2.25 b | |
N8 | 152.39±2.47 a | 132.40±1.59 c |
处理 | CO2累积排放量/(g C/kg) | N2O累积排放量/(mg N/kg) |
---|---|---|
CK | 30.07 h | 60.26 g |
T1 | 35.19 g | 56.83 h |
T2 | 39.92 f | 52.66 i |
T3 | 60.60 e | 76.85 d |
T4 | 66.91 d | 72.54 e |
T5 | 72.43 c | 67.67 f |
N6 | 66.90 d | 98.56 a |
N7 | 75.80 b | 92.76 b |
N8 | 91.15 a | 88.05 c |
处理 | CO2累积排放量/(g C/kg) | N2O累积排放量/(mg N/kg) |
---|---|---|
CK | 30.07 h | 60.26 g |
T1 | 35.19 g | 56.83 h |
T2 | 39.92 f | 52.66 i |
T3 | 60.60 e | 76.85 d |
T4 | 66.91 d | 72.54 e |
T5 | 72.43 c | 67.67 f |
N6 | 66.90 d | 98.56 a |
N7 | 75.80 b | 92.76 b |
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