我国北方几种玉米和设施菜地土壤的N2O和N2排放特征

作者:赵星涵; 刘东; 黄凯; 全智; 黄斌; 方运霆; 陈欣
来源:应用生态学报, 2021, 32(09): 3204-3212.
DOI:10.13287/j.1001-9332.202109.007

摘要

为了探究旱地土壤施入氮肥后的气态氮(N2O和N2)损失规律,本研究通过室内好氧培养试验(60 d, 25℃,80%孔隙含水量),运用15N同位素示踪技术,研究了4个玉米地土壤(哈尔滨、沈阳、栾城、寿光)和2个设施菜地土壤(沈阳、寿光)在施入尿素后的氮转化、N2O和N2排放动态。试验中尿素添加量为167 mg N·kg-1,以模拟田间氮肥施用量200 kg N·hm-2。结果表明:在4个玉米地土壤中,尿素施用60 d内N2O累积排放量为寿光(20 mg N·kg-1)>栾城(14 mg N·kg-1)>沈阳(5 mg N·kg-1)>哈尔滨(0.5 mg N·kg-1),N2累积排放量为栾城(176 mg N·kg-1)>沈阳(106 mg N·kg-1)>寿光(75 mg N·kg-1)>哈尔滨(12 mg N·kg-1);在2个设施菜地土壤中,寿光土壤N2O累积排放量(21 mg N·kg-1)是沈阳(2 mg N·kg-1)的10倍,而两个站点N2累积排放量分别为28和24 mg N·kg-1。不同土壤N2O排放占两种气体排放总量的5%~40%,其中寿光土壤(30%~40%)显著高于其他样地土壤(1%~10%)。在土壤排放的N2O和N2中,土壤氮库分别贡献了56%和61%,高于添加当季氮肥的贡献率。相关分析表明,N2O累积排放量与本底土壤pH呈正相关,说明土壤本底pH可能是调控不同旱地土壤N2O和N2排放的重要环境因子。在华北碱性土壤区,采用能降低土壤pH值的措施可能具有较好的气态氮减排效果。

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