水肥气耦合对温室番茄地土壤N2O排放及番茄产量的影响

• 作者: 商子惠 孙亚楠 朱艳 李亮 王晓云 蔡焕杰 陈慧
• 来源期刊: 环境科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 温室气体(GHG) 水肥气耦合 N2O排放 排放控制 加气灌溉
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 页码范围: 2924-2935
• 页数: 12页
• 分类号: X144
• 语种: 中文
• DOI: 10.13227/j.hjkx.201910056

摘要

为揭示水肥气耦合对温室番茄地土壤N2 O排放的影响,提出适宜的温室番茄增产减排措施,采用静态暗箱-气相色谱法监测土壤N2 O的排放,分析水肥气耦合条件下土壤温度/灌溉水利用效率(WFPS)/NO3--N/O2含量的变化规律以及N2 O排放的影响机制.加气条件下设两个灌水水平0.6 W和1.0 W(分别代表亏缺40％灌溉和充分灌溉,W代表充分灌水时的灌水量)和3个施氮水平(120/180和240 kg·hm-2,分别代表低/中和高氮,以50％F/75％F和F表示,其中F为当地推荐施氮量),以不加气充分灌溉(O为加气灌溉,CK为常规滴灌)条件下3种施肥水平为对照,共9个处理.结果表明,充分灌溉(W2F1O/W2F2O和W2F3O)的N2O累积排放量较亏缺灌溉(W1F1O/W1F2O和W1F3O)处理平均增加了55.7％(P<0.05);高氮条件下(W1F3O/W2F3O和W2F3CK)土壤N2O排放较中氮和低氮平均增大13.4％和43.8％(P<0.05),充分灌溉条件下加气处理(W2F1O/W2F2O和W2F3O)较相应不加气处理(W2F1CK/W2F2CK和W2F3CK)N2O排放平均增加11.2％(P<0.05).加气/施氮量和灌水量的增加可增加番茄产量和单产N2 O排放量.高氮处理番茄产量和单产N2 O排放量较中氮处理分别增加了12.5％(P<0.05)和3.9％(P>0.05),高氮处理番茄产量和单产N2O排放量较低氮处理显著增加了30.4％和9.6％(P<0.05),加气充分灌溉较加气亏缺灌溉处理番茄产量和单产N2O排放量分别显著增加了29.7％和18.7％(P<0.05),加气处理(W2F1O/W2F2O和W2F3O)较不加气处理产量(W2F1CK/W2F2CK和W2F3CK)平均增加了10.4％(P<0.05),单产N2O排放量增加但不显著.灌水量增加/施肥量降低/加气均可显著增大肥料偏生产力,减小灌溉水分利用效率(IWUE).综合考虑N2 O累积排放量/作物产量/氮肥利用效率/IWUE和单产N2 O排放量,得出加气低氮充分灌溉为较优的管理模式.本研究结果为温室番茄的增产减排提供了一定的参考.