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不同土类农田土壤N_2O释放及其影响因素

刘连杰  
【摘要】: N_2O是大气中的一种痕量气体,温室气体组分之一,它的日益增多对大气臭氧层及人体均有很大的危害,而大气中的N_2O主要来自土壤中微生物的硝化、反硝化作用,硝化作用和反硝化作用受土壤的温度、水分含量、质地、pH、有机质含量、含氮量、氮肥品种和微生物量及其活性等诸多因子的影响,所以针对农田土壤N_2O排放量、排放机理及影响因子、减排措施等的研究,不论从环境还是经济方面都具有重要意义。本试验主要是以陕西不同类型农田土壤为研究对象,在诸环境因子—深度、温度、水分含量、温度、氮肥和有机质的加入等条件下,对土壤N_2O释放量的影响进行研究,旨在研究陕西不同土壤中N_2O释放的差异性及相关机理,以期找到解决大气中温室气体减排的方法及被研究土壤未来温室气体的排放趋势。通过研究得出如下结果: 1、在土样深度对土壤N_2O排放通量影响及方法探讨试验中,黄绵土、塿土两种土壤N_2O排放通量随深度的变化趋势均为先升高再降低,随深度的变化黄绵土N_2O排放通量在20cm深度时达到最大值,而塿土中的N_2O排放累积量在10-25cm深度时达到最大值;且两种0-25cm培养深度土壤N_2O排放通量均是显著的高于30-40cm,且以40cm培养深度下两种土壤的N_2O排放通量最低。 2、在水分条件对不同质地土壤N_2O排放通量影响试验中,黄绵土、塿土两种土样在不同湿度N_2O排放通量趋势相近,随含水量的上升N_2O排放通量随之增加,至田间持水量时N_2O排放通量达到最高值,之后又急剧下降至最低;凋萎含水量和高含水量下的两土样N_2O排放通量几乎为零或为负值,说明低含水量和高含水量均不利于土壤N_2O的释放。在相同温度、时间培养条件下,塿土N_2O排放通量在各湿度均高于黄绵土,即一定湿度条件下的壤土类土壤N_2O排放通量高于砂质土壤。 3、在温度条件对不同土壤N_2O排放通量影响试验中,在温度梯度变化下黄绵土和塿土两土样在温度梯度变化下的N_2O排放通量变化趋势相近,呈总体上升趋势,随温度的提高N_2O排放通量增加;但在10℃~15℃条件下的N_2O排放通量均有明显波动且大多很低。在相同温度条件下,塿土在各温度培养条件下土壤N_2O排放通量均高于黄绵土,即壤土类土壤N_2O排放通量高于砂土类。 4、氮肥加入对黄绵土和塿土的N_2O排放量在一定深度下均有影响作用,其中以黄绵土在0-15cm深度时、塿土在0-20cm深度时,加入氮肥对土壤N_2O排放量的影响最为显著,即两种土壤加入氮肥对N_2O排放量影响主要集中在耕层范围。这说明农田耕层氮肥施用是N_2O产生排放的主要场。 在较高温度和湿度时氮肥加入对土壤N_2O排放量的影响比较显著。 5、不同质地土壤N_2O排放通量,在培养期间随时间变化有明显差异,排放通量高低依次为:粘土类粘壤土粘砂质壤土砂质土壤。 6、两种不同土壤中加入有机物对土壤N_2O排放量均有影响,且主要在耕层范围(0-15cm)影响黄绵土和塿土的N_2O排放,而农用有机肥的施用主要是在土壤表面,这对农田土壤N_2O排放具有一定的促进作用。


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