灌水量对温室番茄土壤CO2 、N2O和CH4排放的影响

• 作者: 商子惠 朱艳 王云霏 蔡焕杰 陈慧
• 来源期刊: 应用生态学报
• 关键词: 充分灌溉 亏缺灌溉 温室气体 番茄产量 全球增温潜势
• 年，卷（期）: 2019,（9）
• 页码范围: 3126-3136
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13287/j.1001-9332.201909.024

摘要

为揭示不同灌水量对温室番茄土壤CO2、N2O和CH4排放及作物产量的影响,提出有效的减排措施,试验设置充分灌溉(1.0W,W1.0;W为充分供水的灌水量)、亏缺20％灌溉(0.8w,W0.8)和亏缺40％灌溉(0.6W,W0.6)3个灌水水平,采用静态暗箱/气相色谱法于2017年4-12月对两茬温室番茄土壤CO2、N2O和CH4进行全生长季监测,分析土壤CO2、N2O和CH4排放对不同灌水量的响应.结果表明:番茄两个生长季中,土壤CO2、N2O和CH4排放量均随着灌水量增加呈现逐渐增加的趋势(Wl.0 ＞W0.8 ＞W0.6),除W0.6和W1.0处理间土壤N2O排放具有显著差异外,其他各处理间气体排放差异均不显著.与W1.0处理相比,W0.6和W0.8处理土壤CO2排放分别减小了12.2％和8.3％,N2O分别减小了19.1％和8.0％,CH4分别减小了11.0％和6.2％.番茄产量和由土壤N2O和CH4引起的全球增温潜势(GWP)均随灌水量增加而增加;与W1.0处理相比,W0.6处理产量和GWP显著减小,降幅分别为17.0％和22.9％,而W0.8处理对两者未产生显著影响.单位产量GWP随灌水量增加表现为先增加后降低的趋势(W0.8＞W10＞W0.6),处理间差异不显著.灌溉水利用效率(IWUE)随灌水量增加而降低,与W1.0处理相比,W0.6和W0.8处理IWUE分别增加了38.3％和9.4％.回归分析表明,土壤CO2排放通量与土壤水分呈指数负相关关系;土壤CH4通量与土壤水分呈线性正相关关系;当土壤温度小于18℃和大于18℃时,土壤N2O排放通量与土壤温度间均呈指数负相关关系.灌水增加了番茄产量和温室气体排放,但降低了IWUE.综合考虑番茄产量、IWUE和温室效应,推荐W0.8处理为较佳的灌溉模式.