施肥对稻田温室气体排放及土壤养分的影响

• 作者: 刘东海 周卫 孙静文 李双来 梁国庆 王秀斌 胡诚 郭腾飞
• 来源期刊: 植物营养与肥料学报
• 学科: 农学
• 关键词: 施肥 稻田 温室气体 GWP GHGI 产量 土壤养分
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 页码范围: 337-345
• 页数: 9页
• 分类号: S506.2|X16
• 字数: 6132字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11674/zwyf.14557

摘要

【目的】农业活动引起的温室气体排放对全球变暖的影响日益得到关注，本试验研究不同施肥处理对稻田温室气体排放、产量和土壤养分的影响，以期为农田可持续利用和温室气体减排提供依据。【方法】在长江中下游地区稻麦轮作区进行田间试验，设置不施氮肥（CK）、当地习惯施肥（FP）、推荐N肥（OPT）、有机无机配施（OPT＋M）、秸秆还田（OPT＋S）5个处理，采用静态箱／气相色谱（GC）法测定了稻季CH4、 N2O和CO2的排放情况，调查了不同施肥措施对稻田温室气体增温潜势以及产量，测定了土壤养分，并综合产量和增温潜势对温室气体排放强度进行分析，提出该区域稻田减排增产的合理施肥措施。【结果】1）不同处理CH4季节排放总量为OPT＋S＞OPT＋M＞FP＞OPT＞CK，排放量为99.02143.69 kg／hm2； N2 O季节排放量为FP＞OPT＋M＞OPT＞OPT＋S ＞CK，排放量范围为0.953.57 kg／hm2；CO2排放顺序与CH4季节排放趋势一致，排放量为7231.6413715.24 kg／hm2。2）根据稻季CH4和N2 O季节排放量以及在100年尺度上的CO2当量计算，不同处理温室气体全球增温潜势大小顺序为OPT＋S＞OPT＋M＞FP＞OPT＞CK。在CK、FP、OPT、OPT＋M和OPT＋S的全球增温潜势中， N2 O占的比重分别为10.31％、26.39％、21.51％、22.91％和11.58％，CH4所占比重分别为89.69％、73.61％、78.49％、77.09％和88.42％。稻田N2 O的排放量很少，排放以甲烷为主，因此不同施肥措施所排放的N2 O对综合温室效应的贡献远低于CH4。相对于当地习惯施肥处理，OPT、OPT＋M和OPT＋S 3种优化施肥措施均在减少化肥施用量的情况下增加了水稻产量，增产率分别为3.6％、14.3％和8.5％，其中以有OPT＋M处理增产效果最明显。3）不同施肥处理下，CO2排放强度为FP（0.56）＞OPT＋S（0.52）＞OPT（0.50）＞OPT＋M（0.49），OPT和OPT＋M显著低于当地习惯施肥处理，OPT＋M CO2排放强度最低。4）有机碳、全氮、速效磷和速效钾含量均在OPT＋S处理中最高。【结论】不同施肥措施影响稻季温室气体排放，施用有机肥和氮肥均增加了CO2、CH4、N2 O的排放，秸秆还田增加了CO2和CH4排放，减少了N2 O排放。稻田减排应以减少CH4排放为主，推荐氮肥量配施有机肥为碳强度评价体系下最优处理。秸秆还田对土壤养分的改善趋势明显，虽然增加了CO2排放，但考虑到其可避免因焚烧造成大量CO2的排放，总体上依然减少了CO2的排放，但对秸秆还田的适宜量需要进一步研究。