缓释氮肥对土壤温室气体和NH3排放的影响研究

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温室气体(CO2、CH4、N2O)和NH3的排放带来的环境问题日益突出,其中化肥的施用等农业排放是重要来源之一。新型缓释化肥在提高化肥利用效率方面发挥着重要作用,研究其在减少温室气体的排放方面起到的作用有着重要意义。因此,本试验对缓释氮肥对土壤中的温室气体和NH3排放的影响进行研究,研究结果如下:   (1)氮素肥料对土壤中CO2的排放产生影响,其影响受土壤温度与土壤湿度的限制。土壤温度在土壤CO2排放中起主要影响作用,与土壤CO2的排放总量呈正相关性;土壤湿度与土壤CO2的排放总量呈负相关性。土壤温度变化对土壤CO2排放总量高峰出现的时间也有影响:高温条件下会使土壤CO2排放总量峰值滞后出现。在600%WFPS处理与淹水处理的土壤温度升高时,施入控释性尿素的土壤CO2排放的增量差值比普通尿素的分别高109.36mg和14.85mg,这说明控释性尿素在60%WFPS处理时较淹水状态下处理对土温比较敏感。无论何种土壤湿度,当土温为25℃时,控释尿素对土壤CO2的促进作用均大于普通尿素。   (2)土壤CH4的排放主要受土壤湿度与温度的影响,氮肥的施入对土壤CH4的排放也具有促进作用。土壤湿度越大对土壤CH4的排放越有利。在10℃土温下,60%WFPS土壤处理,土壤CH4排放为吸收。但不同的尿素对土壤CH4吸收的影响不同,控释性尿素较普通尿素对土壤CH4吸收的抑制作用大;淹水土壤处理,施氮肥后对土壤CH4的排放具有促进作用,但两种尿素间对土壤CH4排放的促进效果差异不明显。25℃土温下,所有处理条件下的土壤CH4均为排放,但60%WFPS土壤处理比淹水条件下处理的土壤CH4排放量少,其平均差值达394.2373μg。   土壤温度升高对土壤CH4的排放具有促进作用。高温下施入不同尿素对土壤CH4排放的影响的差异在培养后期增大,25℃土温下不同尿素淹水处理与60%WFPS处理对土壤CH4排放总量的平均差值分别达:205.12μg和11.25μg;而10℃土温下不同尿素淹水处理与60%WFPS处理对土壤CH4排放总量的平均差值分别达:0.16μg和0.72μg。   无论是淹水土壤处理还是60%WFPS土壤处理,在相同的土壤湿度下,施入控释性尿素的土壤处理与普通尿素的处理相比,前者在温度升高处理时的CH4排放总量的增值较大,表明控释性尿素对土壤CH4的排放在土壤温度升高时比较敏感。   (3)氮肥施入土壤后促进了土壤中N2O的排放,普通尿素对土壤N2O排放的促进作用大于控释性尿素,但其影响效应的表现具有时间上的滞后性。在60%WFPS条件下进行相同施肥处理时,两种温度下土壤N2O的排放发生差异起于培养的第7天,而在淹水条件下处理时土壤N2O的排放差异却迟于前者,为培养后的第16天。可见温度对土壤N2O排放具有很大影响,但土壤N2O排放的变化有一定缓冲时间,淹水处理时比60%WFPS土壤处理时所需的时间明显要长。   土温为10℃时,两种尿素对土壤N2O排放的促进效果差异不明显,但当温度升高到25℃时,差异性极显著。60%WFPS的土壤处理,控释性尿素与普通尿素在两种温度下对土壤N2O排放总量的增量差值分别为187.61μg和428.31μg;淹水土壤处理,控释性尿素与普通尿素在两种温度下对土壤N2O排放总量的增量差值分别为766.05μg和1048.27μg。可见施入控释性尿素后,土壤中N2O的增加量比使用普通尿素时小,这表明普通尿素对土壤N2O排放受温度的影响比控释性尿素大。   土壤N2O的排放与土壤培养时间,土壤温度、湿度,施肥类型,土壤铵态氮呈正相关。其中土壤培养时间与土壤湿度对土壤N2O排放的总量影响最大,而土壤中残留的硝态氮与土壤N2O的排放总量呈负相关性。   (4)温度对土壤NH3的排放具有很大影响,湿度也会影响到不同施肥处理时对土壤NH3排放的效果。温度是土壤NH3排放影响的主要因素,温度升高时促进了土壤中NH3的挥发。土壤处于淹水状态时能促进土壤NH3的排放:600/0土壤条件下,温度升高时,控释性尿素土壤中NH3的排放量较普通尿素处理时增加速度较快;淹水条件下处理时,随温度升高普通尿素对土壤NH3排放量的促进效果较控释性尿素大。
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