中国主要旱地农田N2O背景排放量及排放系数特点

摘要

[目的]收集中国已发表的旱地农田N2O排放田间监测文献并建立数据库,以此为基础解析中国主要旱地农田(小麦地、玉米地、蔬菜地)的N2O背景排放值(不施肥情况下土壤的N2O排放量)和排放系数(EF)及影响因子,为估算区域温室气体清单和提出相应的减排策略提供数据支持.[方法]利用亚组归类和回归分析等方法对主要类型旱地农田N2O背景排放量的影响因子(如土壤全氮含量和土壤碳氮比)及影响EF的因子(如氮肥用量及肥料类型——硝化抑制剂和缓控释肥)进行分析.[结果](1)中国旱地农田N2O背景排放量为0.70-3.14 kg N2O-N·hm-2;小麦地和夏玉米地的N2O背景排放量和蔬菜地的N2O日背景排放量均随土壤全氮含量增加而增加,并随土壤碳氮比的增加而降低,灌溉促进小麦地N2O背景排放量增加;(2) EF随着无机氮肥用量的增加而增加,不同作物种植类型农田的EF大小依次为蔬菜地(0.61％-1.13％)＞夏玉米地(0.50％-0.68％)＞春玉米地(0.35％-0.40％)＞小麦地(0.22％-0.36％);夏玉米地的EF是小麦地的2倍左右;(3)使用不同种类硝化抑制剂后氮肥的EF均有不同程度的降低,EF降低了34％-60％,EF降低程度依次为:DCD+HQ (58.9％) ＞NBPT+DCD (52.9％) ＞DMPP(51.1％)＞NBPT(44.1％)＞吡啶(39.5％)＞DCD(38.9％);硝化抑制剂降低EF的效果在不同旱地农田的表现为:小麦地(60.0％)＞蔬菜地(5 0.6％)＞春玉米地(39.6％)＞夏玉米地(34.7％);(4)与常规尿素相比,不同类型缓控释肥使得EF降低了15.9％-78.9％,降低次序依次为:长效碳酸氢铵(78.9％)＞聚合物包膜尿素(59.8％)＞脲甲醛(5 3.4％)＞树脂包膜尿素(44.9％)＞硫磺包膜尿素(30.6％)＞钙镁磷肥包膜尿素(1 5.9％);缓控释肥降低EF的效果在不同农田表现为:蔬菜地(78.4％)＞春玉米地(58.2％)＞小麦地(49.2％)＞夏玉米地,控释肥在降低夏玉米地EF的作用较小.[结论]旱地农田N2O排放主要受土壤养分状况(全氮含量和碳氮比)和管理措施(灌溉和施肥)及其他因素的共同影响,应依据不同气候生态区的气候和土壤特点以及作物类型并考虑氮肥用量和类型采取针对性的减排措施,以有效降低农田N2O排放.