水稻秸秆添加对不同种稻年限黑土CH4排放特征的影响

作者:王鸿飞; 吴怡慧; 张瑞; 安晶; 张玉玲*; 虞娜; 邹洪涛
来源:土壤通报, 2022, 53(06): 1421-1430.
DOI:10.19336/j.cnki.trtb.2022042001

摘要

【目的】评估水稻秸秆添加对东北地区不同种稻年限黑土CH4的排放的影响,以期为黑土水稻田秸秆还田提供理论依据。【方法】不同种稻年限(0、12、35、62和85 a)黑土,分别设不添加(CK)和添加1%水稻秸秆(S)处理,进行淹水培养试验(培养温度为20℃,淹水层为1 cm),测定土壤CH4排放通量及累积排放量,比较不同种稻年限土壤对水稻秸秆添加响应的差异。【结果】在淹水培养期间(150 d),添加水稻秸秆处理各种稻年限土壤CH4排放通量(0.00~3.33 mg kg-1 d-1)显著(P> 0.05)高于未添加秸秆处理(0.00~0.13 mg kg-1 d-1),未添加和添加水稻秸秆处理土壤CH4排放主要集中于淹水培养的前80 d和60 d。未添加水稻秸秆处理土壤CH4累积排放量为0.04~4.45 mg kg-1,不同年限稻田土壤CH4累积排放量差异不显著(P> 0.05)。添加水稻秸秆处理土壤CH4累积排放量为29.64~91.08 mg kg-1,显著高于未添加水稻秸秆处理(P <0.05),且12 a和35 a土壤CH4累积排放量显著高于0 a、62 a和85 a(P <0.05)。未添加和添加水稻秸秆处理土壤CH4累积排放量与土壤有机碳、可溶性有机碳氮和铵态氮含量呈显著正相关(P <0.01)。添加水稻秸秆处理土壤CH4累积排放量还与土壤β-葡萄糖苷酶活性呈显著负相关(P <0.05),土壤CH4累积排放量增量也与土壤有机碳含量也呈显著线性正相关(P <0.01)。水稻秸秆添加后土壤可溶性有机氮含量是影响土壤CH4排放的直接因素,土壤可溶性有机碳和铵态氮含量及β-葡萄糖苷酶活性是影响土壤CH4排放的间接因素。【结论】水稻秸秆添加显著促进了黑土不同种稻年限土壤CH4排放,种稻年限越长,水稻秸秆添加后土壤CH4排放量越少。本试验条件下,黑土种稻年限大于35年时,水稻秸秆还田带来的土壤CH4排放量相对较小。