水炭运筹下稻田痕量温室气体排放与水氮利用关系研究

作者：张作合; 李铁成; 张忠学^*; 李凯; 李浩宇; 孔凡丹

来源：农业机械学报, 2022, 53(08): 379-387.

• 稻田
• 生物质炭
• 甲烷
• 氧化亚氮

为揭示寒地黑土稻田痕量温室气体的排放规律，以及稻田痕量温室气体排放与水分利用效率(WUE)及氮肥吸收利用率(NUE)间的关系，设置干湿交替灌溉和传统淹水灌溉2种水分管理模式，以及4个生物质炭施用量水平(0、2.5、12.5、25 t/hm2),以传统淹水灌溉作为对比，应用15N示踪技术，研究水炭运筹下寒地黑土稻田甲烷和氧化亚氮排放的季节变化规律，明确稻作水氮利用与甲烷和氧化亚氮排放的关系，并计算温室气体的全球增温潜势(GWP)和排放强度(GHGI)。结果表明：生物质炭施用量相同时，传统淹水灌溉模式的甲烷排放通量显著高于干湿交替灌溉模式(P<0.05),而氧化亚氮排放通量均低于干湿交替灌溉模式。干湿交替灌溉模式的甲烷总排放量显著低于传统淹水灌溉模式(P<0.05),而氧化亚氮总排放量高于传统淹水灌溉模式，施加生物质炭对稻田甲烷、氧化亚氮减排效果显著；干湿交替灌溉模式下稻田痕量温室气体的GWP、GHGI显著低于传统淹水灌溉模式(P<0.05),施加生物质炭可以降低稻田痕量温室气体的GWP、GHGI。干湿交替灌溉模式的WUE显著高于传统淹水灌溉模式(P<0.05),适量施入生物质炭可以增加WUE和氮肥整体、基肥、蘖肥、穗肥的NUE。两种灌溉模式稻田痕量温室气体的GWP和GHGI与WUE均呈显著负相关(P<0.05);两种灌溉模式稻田痕量温室气体的GWP、GHGI与氮肥整体、基肥、蘖肥、穗肥的NUE均呈显著或极显著负相关。

• 单位
  绥化学院; 土木工程学院; 东北农业大学