有机种植对盐碱土壤N2O、CO2排放和增温潜势的影响

摘要

有机种植可以减少温室气体的排放，但我国缺乏相关在盐碱土进行有机种植能对温室气体产生多大减排效果的研究。本试验在大庆盐碱地进行了多年有机种植的基地进行田间定位试验，供试作物主要有大豆和玉米，将有机种植与附近条件相同的常规农业种植对比，通过田间定位试验，测试土壤碳氮特性和温室气体(CO2、 N2O)排放指标，研究有机种植在该试验条件下对温室气体是否有减排作用，为科学的研究盐碱土旱田的土壤温室气体(CO2、 N2O)排放的环境效益评价提供基础数据。试验结果如下:
　　(1)有机种植的地块，土壤有机碳、有机氮含量相比于常规种植地块都有明显升高。SOC、TN、硝态氮、铵态氮都表现出明显的碳、氮贮存效应，且有很强的贮存能力。随着有机种植年限的增加，土壤的SOC、TN都有一定程度升高，且差异性显著(p＜0.05)，说明有机种植年限对盐碱土壤的SOC和TN有很大的影响。同时，常年对该地区进行施有机肥进行有机种植，使盐碱土壤的SOCD、SND也有提升，且SOCD和SND在不同的有机种植年限也都有一定的显著性差异(p＜0.05)。
　　(2)在作物生长期内，在盐碱土壤上种植玉米、大豆的土壤N2O排放通量与CO2排放通量的变化规律类似，都具有明显季节性变化特点。同时N2O、CO2排放的季节变化动态规律与玉米、大豆生长的季节性变化动态具有一定的同步性，其中N2O的排放高峰集中在作物生长的中后期，而的排放高峰在作物生长的中期，即生殖生长最为旺盛的阶段。
　　(3)有机种植土壤CO2、N2O平均排放通量低于常规种植，有机种植的CO2、 N2O平均排放通量与常规种植差异性显著(p＜0.05)，且大豆田土壤CO2、 N2O平均排放通量要低于玉米田。随着有机种植年限的增加，玉米、大豆田土壤CO2排放通量呈增加的趋势。
　　(4)有机种植对温室气体增温潜势有一定影响，与常规种植有明显差异(p＜0.05)，整体来看，有机种植有效降低了温室气体的增温潜势。在观测的两年间玉米处理增温潜势大小比较情况为常规种植高于有机种植，且随着有机种植年限的增加有所升高。大豆处理增温潜势大小比较除了2014年的观测的有机种植排放略有不同，其他均与玉米处理相同。
　　综上所述，有机种植对盐碱土旱田的土壤有很好的改良作用，增加了土壤有机碳、土壤全氮、硝态氮、铵态氮的含量，且在有机种植和常规种植间有明显差异性，各有机种植也有显著性差异;有机种植的SOCD、SND也有显著性差异，且各处理间差异性显著。有机种植的玉米、大豆的CO2和N2O的排放要低于常规种植的玉米、大豆，随着有机种植年限的增加，玉米、大豆的CO2和N2O的排放有逐渐升高的趋势，说明有机种植达到一定的种植年限，其温室气体排放是会增加的。有机种植的增温潜势低于常规种植，证明有机种植减轻了盐碱土旱田的温室气体排放。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 研究目的和意义

1．2 国内外研究动态

1．2．1 常规农业与有机农业的发展情况

1．2．2 盐碱土壤温室气体排放研究进展

1．2．3 有机种植对盐碱土壤碳氮含量的影响研究进展

1．2．4 CO2排放通量的研究进展

1．2．5 N2O排放通量的研究进展

1．2．6 温室气体的增温潜势

1．3 研究内容和技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

2 材料与方法

2．1 试验地概况

2．2 大田试验设计

2．3 各试验地块盐碱土壤碳、氮含量特征的测定

2．3．1 盐碱土壤碳含量指标的测定

2．3．2 盐碱土壤氮含量指标的测定

2．4 温室气体的采样设计

2．5 N2O、CO2排放通量和试验区增温潜势的计算

2．6 统计分析

3 结果与分析

3．1 有机种植对盐碱土壤主要碳氮特性的影响

3．1．1 有机种植对盐碱土壤碳含量的影响

3．1．2 有机种植对盐碱土壤氮含量的影响

3．2 有机种植在作物生长期对盐碱土壤CO2、N2O排放通量规律

3．2．1 生长期玉米的CO2排放通量规律

3．2．2 生长期大豆的CO2排放通量规律

3．2．3 生长期玉米的N2O排放通量规律

3．2．4 生长期种植大豆的N2O排放通量规律

3．3 有机种植玉米、大豆对盐碱土CO2、N2O平均排放通量的影响

3．3．1 有机种植玉米对盐碱土壤CO2平均排放通量的影响

3．3．2 有机种植大豆对盐碱土壤CO2平均排放通量的影响

3．3．3 有机种植玉米对盐碱土壤N2O平均排放通量的影响

3．3．4 有机种植大豆对盐碱土壤N2O平均排放通量的影响

3．4 有机种植对盐碱土壤温室气体排放增温潜势的影响

3．4．1 有机种植玉米对盐碱土壤温室气体排放增温潜势的影响

3．4．2 有机种植大豆对盐碱土壤温室气体排放增温潜势的影响

4 讨论

4．1 有机种植对盐碱土壤主要碳氮特性的影响

4．1．1 有机种植对盐碱土壤碳含量特点的影响

4．1．2 有机种植对盐碱土壤氮含量特点的影响

4．2 玉米、大豆在生长期的CO2、N2O排放通量情况

4．2．1 生长期内各处理CO2排放通量分析

4．2．2 生长期内各处理N2O排放通量分析

4．3 有机种植玉米、大豆对盐碱土CO2、N2O平均排放通量的影响

4．3．1 有机种植对盐碱土壤CO2平均排放通量的影响

4．3．2 有机种植对盐碱土壤N2O平均排放通量的影响

4．4 有机种植对盐碱土壤温室气体排放增温潜势的影响

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文