硝化和脲酶抑制剂对华北冬小麦-夏玉米轮作固碳减排效果评价

摘要

全面、准确分析重要农业管理措施对于农业固碳减排的影响特征,对于中国农业可持续发展具有重要意义.该文以华北平原冬小麦-夏玉米生产为对象,研究硝化脲酶抑制剂对土壤温室气体(CO2、N2O和CH4)排放、土壤有机碳和作物产量的影响;在此基础上利用土壤碳库排放法(soil based approach, SBA)、生物量排放法(crop based approach,CBA)和土壤&生物量排放法(soil & crop based approach,S&CBA) 3种方法对农田净温室气体效应(net greenhouse gas warming potential,NGWP)进行评价.研究发现,相比只施尿素(U)处理,尿素+硝化抑制剂(NI)、尿素+脲酶抑制剂(UI)和尿素+硝化抑制剂+脲酶抑制剂(NIUI)均能增加粮食产量和降低净温室气体排放.用S&CBA方法计算得到的农田温室气体净排放的潜力最大(15 704～17 860 kg/hm2),CBA法次之(4 195～7 107 kg/hm2),SBA法最低(-7 304～-6 599 kg/hm2).由于3种方法的固碳单元不一样,评估结果差异较大、一致性差.S&CBA方法更适于评价强调粮食生产条件下的农田净温室气体效应.增加作物籽粒和秸秆产量,降低化肥使用和减少灌溉量是提高当前华北平原农田温室气体系统净排放潜力的主要措施.