地膜覆盖对菜地土壤剖面温室气体的影响

作者：陈俊江; 江长胜; 熊维霞; 赵仲婧; 曾唯; 郝庆菊^*

来源：环境科学学报, 2021, 41(03): 1134-1141.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2020.0298

• 地膜覆盖
• 菜地
• 土壤剖面
• 温室气体

为了解地膜覆盖对菜地剖面温室气体的影响,本研究利用扩散箱法测定了2014—2015年西南地区辣椒-萝卜轮作菜地10、20和30 cm土壤剖面的CH4、CO2和N2O的浓度.结果表明,整个观测季覆膜(F)和不覆膜(NF)处理土壤剖面的CH4浓度均随土壤深度增加而降低.与NF相比,覆膜极显著提高了辣椒季30 cm土层的CH4浓度(p<0.01),但极显著降低了萝卜季20 cm土层的CH4浓度(p<0.01),且对观测季其他土层的CH4浓度无显著影响(p>0.05);与CH4相反,整个观测季覆膜和不覆膜处理土壤剖面的CO2浓度均随土壤深度增加而增加.与NF相比,覆膜显著提高了辣椒季30 cm土层和萝卜季各土层的CO2浓度(p<0.05);与CO2相似,整个观测季节覆膜和不覆膜处理土壤剖面的N2O浓度均随土壤深度增加而增加.与NF相比,覆膜对辣椒季各土层的N2O浓度影响不显著(p<0.05),却显著增加了萝卜季各土层的N2O浓度(p<0.05).总之,在辣椒季,地膜覆盖有利于深层土壤(30 cm)CH4和CO2的积累,而对N2O的影响却不显著.在萝卜季,地膜覆盖不利于中层土壤(20 cm)CH4的积累,但有利于各土层CO2和N2O的积累.Pearson相关性分析结果表明,在辣椒季,各处理10 cm土层的CH4浓度与土壤充水孔隙度(WFPS)呈显著正相关(p<0.05),各处理10 cm土层的CO2浓度与各环境因子相关性均不显著(p>0.05).与CO2类似,覆膜处理10 cm土层的N2O浓度与各环境因子相关性不显著(p>0.05),但不覆膜处理10 cm土层的N2O浓度与WFPS呈显著正相关(p<0.05).在萝卜季,各处理10 cm土层的CH4浓度与各环境因子相关性不显著(p>0.05),各处理10 cm土层的CO2和N2O浓度与地下10 cm温度和土壤氮素呈显著正相关(p<0.05).WFPS是影响10 cm土层CH4浓度的主要因素,土壤温度和土壤氮素是影响10 cm土层CO2浓度的主要因素,WFPS、土壤温度和土壤氮素是影响10 cm土层N2O浓度的主要因素.

• 单位
  西南大学; 三峡库区生态环境教育部重点实验室