秸秆还田、地膜覆盖及施氮对冬小麦田N2O和N2排放的影响

作者：彭毅; 李惠通; 张少维; 阳婷; 王筱斐; 周春菊^*; 王林权^*

来源：环境科学, 2022, 43(03): 1668-1677.

DOI：10.13227/j.hjkx.202105100

• 冬小麦田
• 秸秆还田
• 覆膜栽培
• 氮肥
• 土壤N2O和N2排放

为探究不同耕作方式及施氮水平下黄土高原地区旱地冬小麦田N2O排放规律，运用静态箱-气相色谱法研究了冬小麦田N2O排放动态.以冬小麦‘小偃22’为材料，采取双因素裂区试验设计，主区为3种耕作模式：常规耕作(CT)、秸秆还田(SM)和平膜覆盖(FM);副区为3种氮水平处理：不施氮、减氮20%(144 kg·hm-2)和常规施氮(180 kg·hm-2).以常规耕作(CT)为对照，探讨不同施氮水平下FM和SM对土壤N2O排放产生的影响，同时分析环境因子与N2O排放通量的相关性，并根据经验公式估算N2排放量.结果表明，各施氮处理的土壤N2O的排放主要集中在施肥后20 d内，且N2O排放通量峰值出现在施肥后两周之内.冬小麦田的平均N2O通量为1.92～22.75μg·(m2·h)-1,累积排放量为0.10～0.46 kg·hm-2;肥料氮的N2O排放系数为0.05%～0.28%, N2O全球增温潜势为26.72～122.15 kg·hm-2, N2年排放总量为0.70～1.82 kg·hm-2.施肥和覆膜可以显著提高土壤N2O排放通量(P<0.05); SM有降低N2O排放总量的趋势.FM下的肥料氮的N2O排放系数和全球增温潜势均显著高于CT和SM(P<0.05).不施氮处理的N2O排放只与土壤充水孔隙度(WFPS)显著正相关(P<0.05);施氮处理的N2O排放与WFPS、ω(NO-3-N)、ω(NH+4-N)和5 cm地温均呈显著正相关(P<0.05).因此，不施肥条件下水分是控制旱地冬小麦田土壤氮素转化和N2O排放的主要因素；施肥条件下硝化作用和反硝化作用均对N2O排放有贡献.地膜覆盖和施氮显著增加了旱地N2O排放、肥料氮排放系数和全球增温潜势，秸秆还田有降低N2O排放的趋势.

• 单位
  生命科学学院; 西北农林科技大学