论文部分内容阅读
通过设置在定西市甘肃农业大学旱农综合试验站的农田生物质炭施用定位试验,以0 t/hm2(TT)、10 t/hm2(BT1)、20 t/hm2(BT2)、30 t/hm2(BT3)、40 t/hm2(BT4)、50 t/hm2(BT5)6种生物质炭输入水平为研究对象,应用静态箱-气相色谱法、EGM-4土壤呼吸仪,对不同生物质炭输入水平下的旱作农田土壤CH4、N2O、CO2气体通量的日变化、全生育期变化规律,以及土壤水热因子对温室气体影响进行研究分析,得出如下结论:1.不同生物质炭输入水平下旱作农田土壤CH4、N2O、CO2的日吸收或排放与气温变化趋势一致。各处理3种温室气体的最低排放量均出现在夜间,且吸收峰或排放低谷均大致出现在4:00-5:00左右。各处理的N2O、CO2日累积通量均为排放通量;除BT3(30 t/hm2)处理的CH4日累积通量表现为吸收通量,其他处理的CH4日累积通量表现为弱排放通量。无生物质炭添加的情况下,3种温室气体的日排放量最大,且以30 t/hm2的生物质炭输入量为界,日累积通量均表现出随生物质炭输入水平的提高先降低后增加的趋势。2.不同生物质炭输入水平下,全生育期旱作农田土壤均表现为CH4累积通量的弱排放源、N2O及CO2累积通量的排放源,且无生物质炭添加的情况下,三种温室气体的排放量最大。CH4气体的累积通量随生物质炭输入水平的提高而降低;N2O的累积通量则以30 t/hm2的输入量为界,表现出随生物质炭输入水平的提高先降低后增加的趋势;CO2的累积排放通量表现为以10 t/hm2、30 t/hm2的生物质炭输入量为界,随生物质炭输入水平的增加先增加后降低再增加的趋势。各生物质炭输入水平下,旱作农田土壤CH4的吸收或排放交替出现,并在分蘖、灌浆两个生育阶段出现中低水平处理对CH4的两个排放峰,在收获后出现低水平生物质炭处理对CH4的吸收峰;N2O排放通量呈双峰型变化曲线,分别在分蘖期向拔节期的过渡时段、灌浆期向成熟期的过渡时段出现对N2O的排放峰;CO2排放通量大致呈单峰曲线,并在拔节期出现排放峰,播种初期及收后排放差异不明显。3.不同生物质炭输入水平下,旱作农田土壤温度及含水量与3种土壤温室气体(CH4、N2O、CO2)通量呈不同程度的线性相关关系。全生育期,CH4、N2O、CO2平均排放通量与0-5 cm土层土壤含水量呈显著负相关;CH4平均排放通量与5-10 cm土层土壤温度呈显著性正相关,与其含水量呈显著正相关;N2O、CO2排放通量与10-15 cm土层土壤温度呈显著性负相关,与20-25 cm土壤温度呈显著正相关;N2O平均排放通量与15-20 cm土层土壤温度呈显著正相关。全天内,CH4与CO2日平均通量与各土层土壤温度表现出显著的正相关关系,与0-5cm土层含水量呈显著负相关关系,N2O日平均通量与各土层温度及含水量相关性不显著。4.不同生物质炭输入水平下的3种温室气体通量的综合增温潜势范围在3514.90-5222.24 CO2-e/hm2范围内,且以30 t/hm2的生物质炭输入量为界,土壤温室气体(CH4、N2O、CO2)的综合温室效应随生物质炭输入量的增加先降低后增大。6种生物质炭输入水平下,TT处理(0 t/hm2)的综合增温潜势最大,BT3(30 t/hm2)最小,即生物质炭输入水平为30 t/hm2时,更利于旱作农田土壤的增汇减排。