生物炭和秸秆还田对干旱区玉米农田土壤温室气体通量的影响

• 作者: 刘廷玺 李东方 段利民 王冠丽 程功
• 来源期刊: 中国生态农业学报(中英文)
• 关键词: 生物炭 玉米 农田 温室气体 秸秆还田 干旱区
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 农业生态系统及其调控
• 页码范围: 1004-1014
• 页数: 11页
• 分类号: S154.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.190008

摘要

为了研究生物炭及秸秆还田对干旱区玉米农田温室气体通量的影响,以内蒙古科尔沁地区玉米农田为试验对象,采用静态箱-气相色谱法对分别施入生物炭0 t·hm-2(CK)、15 t·hm-2(C15)、30 t·hm-2(C30)、45 t·hm-2(C45)及秸秆还田(SNPK)的土壤进行温室气体(CO2、CH4和N2O)通量的原位观测,并估算生长季CH4和N2O的综合增温潜势(GWP)与排放强度(GHGI).结果表明:添加生物炭能够显著减少土壤CO2和N2O的排放量,并促进土壤对CH4的吸收作用.其中处理C15对CO2的减排效果最好,与对照相比CO2排放量降低21.16％.随着施入生物炭量的增加,生物炭对N2O排放的抑制作用不断增强,处理C45对减排效果最好,与对照相比N2O排放量降低86.25％.处理C15对土壤吸收CH4的促进效果最好,CH4吸收量增加56.62％;处理C45对CH4的排放有促进作用,使生长季土壤吸收CH4减少81.36％.SNPK对温室气体的减排作用接近处理C15.添加生物炭和秸秆还田对提高玉米产量和降低农田GWP与GHGI均有显著效果,施用生物炭及秸秆还田均有效提高了科尔沁地区的玉米产量,且玉米产量随着施入生物炭含量的增大而提升.从GWP上来看,施用15 t·hm-2生物炭对温室气体减排的整体效果最好.从GHGI上来看,施用生物炭及秸秆还田均具有一定的经济效益和减排意义,其中施用15 t·hm-2生物炭的综合效益最高.因此综合经济效益与环境因素,建议科尔沁地区农田在种植玉米时添加15 t·hm-2生物炭,如不具备购买生物炭条件,可以考虑秸秆还田来实现玉米增产与温室气体减排.