有机无机肥料配施对春玉米农田N2O排放及净温室效应的影响

摘要

为了明确有机无机肥料配施条件下华北旱地春玉米农田N2O周年排放规律、影响因素及其净温室效应,采用静态箱-气相色谱法和生物地球化学模型(DNDC)相结合的方法,对单施化肥(NPK)、有机无机肥料配施(50％M+50％U)、单施有机肥(M)、对照(CK)等处理的春玉米农田N2O排放情况进行了周年监测,并对DNDC模型进行验证,利用验证后的模型定量评价了不同施肥处理的净温室效应.结果表明:不同有机无机肥料配施处理N2O排放通量具有明显的季节变化规律,通量变化范围是-17.56～157.25 μg·m-2·h-1,在非生长季观测到明显的N2O排放峰,最大排放通量为83.85 μg· m-2·h-1.NPK、50％M+50％U、M、CK处理周年累计排放量分别为1.49、1.20、0.82、0.61 kgN·hm-2·a-1,非生长季排放总量分别占全年总排放量的40.6％、59.2％、61.7％和60.7％,非生长季N2O排放不容忽视;在整个周年观测期内,当土壤水分含量介于19％～37％之间时,各处理下的N2O通量同土壤含水量呈极显著正相关关系.综合考虑整个农田生态系统碳收支平衡和温室气体排放,经过DNDC模型模拟表明有机无机肥料配施同单施化肥处理相比净温室效应减少33.5％,可以达到在保持产量的基础上“减排”和“固碳”的协同效果.上述研究结果为有机无机肥料合理使用以及旱地农田“稳产、减排、固碳”相协调施肥技术的筛选提供了科学依据.