生物可降解地膜覆盖对关中地区小麦-玉米农田温室气体排放的影响

作者：郭怡婷; 罗晓琦; 王锐; 陈海心; 冯浩^*

来源：环境科学, 2022, 43(05): 2788-2801.

DOI：10.13227/j.hjkx.202108205

• 生物可降解地膜
• 小麦-玉米
• 温室气体
• 产量
• 水分利用效率
• 温室气体排放强度
• 净生态系统经济预算

为探究生物可降解地膜覆盖对冬小麦-夏玉米轮作农田生态系统温室气体排放的影响，布设了普通地膜覆盖(PM)、生物可降解地膜覆盖(BPM)和无覆盖(CK)这3个处理，采用静态暗箱-气相色谱仪法监测了2018～2019年土壤CO2、 CH4和N2O的排放通量，并用水分利用效率(WUE)、温室气体排放强度(GHGI)和净生态系统经济预算(NEEB)指标评估覆膜对作物产量、农田环境和经济效益的影响.结果表明，与CK相比，PM和BPM增加了玉米季土壤CO2的排放，PM处理下CO2排放总量高于BPM处理(P>0.05).PM和BPM处理均能够显著减少土壤对CH4的吸收，CH4的年吸收量较CK处理分别减少了42.0%和24.2%(P<0.05).与CK相比，PM和BPM增加了小麦季N2O排放总量(P>0.05),而显著降低了夏玉米季N2O排放(P<0.05).覆膜能够提高作物产量和水分利用效率，与CK相比，PM和BPM处理的小麦产量分别提高了51.7%和32.3%(P<0.05),对应的水分利用效率分别提高了33.1%和36.3%(P<0.05).在玉米季，PM和BPM相比CK产量显著提高了43.3%和19.5%(P<0.05),水分利用效率分别提高了49.8%和18.4%(P<0.05).结合年产量和温室气体排放，PM和BPM处理的GHGI相比CK降低20.5%和14.8%(P>0.05).与CK相比，PM的NEEB在小麦-玉米季显著增加了84.2%(P<0.05),而BPM增加了8.9%(P>0.05).因此，从产量、水分利用效率、环境效应和经济效益方面考虑，生物可降解地膜具有代替普通地膜的可行性.

• 单位
  中国科学院水利部水土保持研究所; 建筑工程学院; 西北农林科技大学