不同类型氮肥对东北春玉米土壤N2O和CO2昼夜排放的影响

• 作者: 姚凡云 刘志铭 曹玉军 吕艳杰 魏雯雯 吴兴宏 王永军 谢瑞芝
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 不同氮肥 春玉米农田 N2O和CO2排放通量 昼夜变化
• 年，卷（期）: 2021,（17）
• 所属期刊栏目: 气候变化与玉米生产专题|CLIMATE CHANGE AND MAIZE PRODUCTION IN CHINA
• 页码范围: 3680-3690
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2021.17.010

摘要

[目的]探明不同类型氮肥对高纬度春玉米土壤N2O和CO2昼夜排放的影响,以期为高纬度地区农田氮肥高效利用管理和温室气体减排提供参考依据.[方法]通过田间微区施用缓释肥(SLN)、尿素添加硝化抑制剂+脲酶抑制剂(NIUI)和普通尿素(OU)试验,采用静态箱-气相色谱法,分别在苗前(S1)、苗期(S2)、拔节期(S3)、灌浆期(S4)、蜡熟期(S5)和休闲期(S6)6个时期取样测定,比较分析农田N2O和CO2的昼夜排放特性.[结果]施用不同类型氮肥,田间N2O和CO2昼夜排放均呈单峰变化趋势,S1—S6时期,土壤N2O排放高峰出现在12:00—19:00,排放低谷出现在下半夜(0:00—6:00),而S2—S5同一时期白天或夜晚各观测时段之间CO2排放通量差异不显著.S1和S2时期,N2O和CO2白天排放量分别占全天总排放量的56.2％—82.3％和53.6％—66.5％,而S3—S6时期,白天排放比例分别为40.6％—59.6％和43.7％—55.4％.SLN处理减少了S1时期土壤N2O的全天总排放量,而NIUI处理减少了S1、S2和S5时期土壤N2O的全天总排放量,其主要减排时段为S1时期的4:00—16:00和S2时期的12:00—22:00,其中S2时期18:00—19:00减排量占所有减排时段总量的57.3％,S5时期昼夜各时段均表现为减排作用,且昼夜减排比例相当;SLN对土壤CO2的主要减排时段为S1时期的全天和S3时期的15:00—4:00,其中S1时期12:00—23:00减排比例高达76.8％,S3时期夜晚减排比例占所有减排时段总量的68.1％;NIUI处理在玉米生长季5个测定日都表现出对CO2的减排作用,但昼夜减排比例存在差异,白天平均减排46.9％,最高减排达73.2％.同时发现,N2O和CO2排放通量日均值与9:00—10:00观测值存在极显著正相关关系(rN2O=0.938**,rCO2=0.977**),9:00—10:00可作为东北春玉米农田N2O和CO2昼夜排放研究的代表性取样时段.[结论]不同类型氮肥对土壤N2O和CO2昼夜排放通量的影响在不同时期表现各异.与常规施氮相比,缓释氮肥抑制了玉米苗前期土壤N2O昼夜排放,减排时段主要在9:00—22:00,而在其他测定日均促进了土壤N2O昼夜排放;尿素添加硝化抑制剂和脲酶抑制剂抑制了玉米苗前白天、苗期夜晚以及收获期白天和夜晚的土壤N2O排放,对拔节期至灌浆期土壤N2O的昼夜排放均表现为促进作用.在苗前测定日全天和拔节期测定日的夜晚,缓释肥对土壤CO2表现出减排作用;尿素添加硝化抑制剂和脲酶抑制剂降低了6个测定日土壤CO2的排放.