施用不同类型N肥对香蕉生长和氧化亚氮排放影响研究

摘要

氧化亚氮(N2O)是大气中一种长寿命的痕量气体,大气中N2O浓度的持续增加不仅可以导致全球变暖,而且会破坏臭氧层,危害生态环境和人类健康。研究表明农田土壤,尤其是热带地区土壤,是全球最主要的N2O排放源,贡献率高达70～90％。结合香蕉在热带地区N肥施用量大的作用,研究香蕉种植地土壤N2O的排放对温室气体减排具有重要意义。本文利用静态箱法原位测定施用不同氮肥类型(尿素,碳酸氢铵,硝酸钙,有机肥,尿素+有机肥)的香蕉地土壤N2O直接排放通量和间接排放潜力,分析了影响土壤N2O排放通量变化主要环境因子,并初步探讨了减排实施的可行性,并结合香蕉肥料利用率和产量,为香蕉N肥施用提供一定的指导。主要研究结果如下:
　　 海南蕉园不同施肥处理间N2O通量存在差异。整个生长期内N2O排放最高的是尿素处理,其排放通量为46.27ug·m-2.h-1,最低的是硝酸钙,其排放通量为23.06ug·m-2.h-1。土壤N2O排放通量与土壤温度呈极显著正相关,与5cm处土壤含水量相关不显著。有机肥处理的土壤N2O排放通量的峰值滞后于其他处理。
　　 香蕉叶片SPAD与产量显著相关。施化肥处理间叶片SPAD值和香蕉产量差异都不显著,但都显著高于有机肥处理。尿素处理和硝酸钙处理叶片SPAD与N2O排放显著负相关,其它施肥处理的相关不显著。
　　 不同施肥处理的香蕉体地上部吸收养分量存在差异。化肥处理间N利用率差异不显著,但都显著高于有机肥。各处理间P、K利用率差异不显著,N肥类型未对香蕉吸收P和K产生影响。硝酸钙处理和有机肥处理的香蕉含C量差异不显著,但都显著高于碳酸氢铵处理,显著低于尿素处理和有机肥+尿素处理。对于海南蕉园土壤,硝酸钙可能是既能保证产量又减少N2O排放的施肥选择。

目录

文摘

英文文摘

第1章 文献综述

1.1 N2O的温室效应及其源汇

1.1.1 温室气体与温室效应

1.1.2 N2O的环境效应

1.1.3 N2O源汇与分布

1.2 土壤N2O产生途径

1.2.1 硝化作用

1.2.2 反硝化作用

1.2.3 其它过程

1.3 影响土壤N2O排放因素

1.3.1 N肥施用

1.3.2 土壤水分

1.3.3 土壤温度

1.3.4 其他因素

1.4 地表N2O通量的测定方法

1.4.1 静态箱的结构

1.4.2 静态箱的利弊

1.4.3 排放通量的计算

1.5 N2O减排措施

第2章 研究内容与意义

2.1 研究背景

2.2 研究目的与意义

2.3 研究内容

第3章 材料与方法

3.1 试验材料

3.2 试验设计

3.3 样品采集与测定方法

3.3.1 气体排放通量测定

3.3.2 植株主要养分元素的测定

3.3.3 香蕉叶片SPAD值的测定

3.4 数据处理

第4章 结果与分析

4.1 蕉园土壤N2O排放通量特征

4.1.1 土壤N2O排放与N肥类型的关系

4.1.2 土壤N2O排放与N肥施入量的关系

4.1.3 土壤N2O排放与土壤含水量的关系

4.1.4 土壤N2O排放与土壤温度的关系

4.2 N肥类型对香蕉生长的影响

4.2.1 叶片SPAD值的变化趋势

4.2.2 叶片SPAD值与香蕉产量的关系

4.2.3 叶片SPAD值与N2O排放的关系

4.3 N 肥类型对香蕉营养元素吸收和分配的影响

4.3.1 香蕉植株体吸收N量及分配

4.3.2 香蕉植株体固定C量及分配

4.3.3 香蕉植株体内P和K的吸收与分配

4.3.4 养分利用率与N2O排放的关系

第5章 讨论与结论

5.1 讨论

5.2 结论

参考文献

致谢