椰糠生物炭对热区双季稻田N2O和CH4排放的影响

作者：王紫君; 王鸿浩; 李金秋; 伍延正^*; 符佩娇; 孟磊^*; 汤水荣

来源：环境科学, 2021, 42(08): 3931-3942.

DOI：10.13227/j.hjkx.202011247

• 椰糠
• 生物炭
• 热区
• 双季稻田
• 温室气体
• 增温潜势(GWP)

基于稻菜轮作模式,选择海南双季稻田为对象进行氧化亚氮(N2O)和甲烷(CH4)排放的原位监测,探究椰糠生物炭对该系统稻田温室气体排放的影响.试验设当地常规施肥对照(CON)、氮肥配施20 t·hm-2生物炭(B1)、氮肥配施40 t·hm-2生物炭(B2)及不施氮对照(CK) 4个处理,采用静态箱-气相色谱法监测整个水稻种植季稻田N2O和CH4排放,并估算增温潜势(GWP)和温室气体排放强度(GHGI).结果表明,早稻季N2O排放动态与土壤矿质氮含量密切相关,排放集中在水稻苗期与分蘖期施肥后,各处理早稻季N2O累积排放量为0.18～0.76 kg·hm-2,相较于CON处理,生物炭处理减排18%～43%,其中B2处理达显著水平;生物炭可能通过促进N2O的还原减少早稻苗期N2O排放;提高土壤硝态氮含量而增加了早稻分蘖期N2O排放.晚稻季N2O排放集中在抽穗期和成熟期,累积排放量为0.17～0.34 kg·hm-2,B1处理减排37%,B2增加3%,差异均不显著.稻田CH4排放高峰出现在早稻季后期与晚稻季前期.各处理早稻季CH4累积排放量为3.11～14.87 kg·hm-2,CK较CON处理增排39%,生物炭处理可能提高土壤通气性限制早稻季产CH4能力,B1和B2处理分别较CON减排28%和71%;晚稻季CH4累积排放量为53.1～146.3 kg·hm-2,排放动态与NH4+-N含量极显著正相关,CK和B1分别较CON处理增加52%和99%,B2处理显著增加176%CH4排放.早稻季B1和B2处理较CON分别增产12.0%和14.3%,晚稻季分别增产7.6%和0.4%.由于晚稻季甲烷排放的增加,施用生物炭增加了双季稻田总增温潜势(GWP),其中高量生物炭达显著水平;不同施用量生物炭对双季稻田温室气体排放强度(GHGI)无显著影响.椰糠生物炭在热区稻田温室气体减排方面的应用仍需进一步研究.

• 单位
  海南大学