基于双同位素图谱评估肥料类型对滴灌白菜地N2O来源的影响

作者：林伟; 李昱佳; 王宇; 郑欠; 庄姗; 丁军军; 李玉中^*

来源：农业工程学报, 2020, 36(23): 109-116.

• 同位素
• 肥料
• N2O
• 减排
• 滴灌
• 有机肥

N2O是一种重要的温室气体,菜地高水高肥导致其排放量大。该研究通过解析滴灌条件下不同肥料处理对白菜地N2O排放的影响,以阐明滴灌下不同肥料处理的N2O来源,为菜地土壤N2O减排提供理论依据。设置无机复合肥(NPK)、有机肥(M)、无机水溶肥(WS)和无肥(NF)4种常见肥料处理,采用滴灌方式灌溉,收集菜地土壤排放的N2O,并利用稳定同位素技术分析N2O的同位素特征值,通过15N在N2O分子中的位置偏好值、N2O和H2O之间的净同位素效应值搭建双同位素图谱,分析N2O产生途径及其贡献。结果表明,对于NPK、M、WS和NF处理,N2O排放通量分别为1 074、146.5、116.2和112.9μg/(m2·h);NPK、M、WS处理的氮肥利用效率分别为45.1%、22%、45.2%;NPK、M、WS和NF处理下N2O主排期的硝化作用贡献分别约为38%、46%、54%和49%,N2O主排期的N2O还原程度分别约为14%、71%、46%和70%。可见,无机水溶肥处理显示了最高的氮素利用效率和较低的N2O排放量,且其与无机复合肥处理的N2O还原程度都相对较低不利于反硝化过程中的N2O减排;有机肥处理则有最高的N2O还原程度,是减少反硝化作用N2O产生的主要途径。综合考虑,该研究推荐菜地施肥时采用有机肥作为底肥,管理过程中配合水肥一体化技术,达到促进N2O还原以减少N2O排放和提高肥料氮素利用效率的效果。

• 单位
  中国农业科学院; 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所