几种农业废弃物还田对土壤温室气体排放及碳循环的影响

发布时间：2017-12-24 18:27

  本文关键词：几种农业废弃物还田对土壤温室气体排放及碳循环的影响　出处：《吉林农业大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：农业生产活动对大气中温室气体含量具有重要影响,而大气中的温室气体含量直接影响全球气候变化。施肥是提高作物产量,增加经济效益的必要手段。然而也是温室气体的重要排放源。化肥与农业废弃物的合理配施,是加强农业废弃物资源化利用,减少污染排放,提升农业可持续发展能力的重要技术措施。本研究在玉米整个生长季,运用静态箱法,在氮磷钾等养分量的条件下,研究了秸秆、牛粪、鸡粪与化肥配施还田,对CO2、N2O和CH4排放以及土壤固碳和植物固碳等的影响。主要结论如下:1.CO2排放量与季节呈现规律性的变化。在等养分量(N 240kg/hm2,P2O5 100kg/hm2,K2O 120 kg/hm2)的条件下,单施化肥(S1处理)、100%秸秆粉碎还田配施纯N 215.62 kg/hm2(S2处理)、50%牛粪有机氮还田配施50%化肥氮(S3处理)和50%鸡粪有机氮还田配施50%化肥氮(S4处理)在6、7、8三个月份里CO2排放总量分别占生育季排放总量的83.74%、80.08%、78.90%和78.78%。牛粪还田降低土壤CO2排放,50%牛粪有机氮还田配施50%化肥氮(S3处理)CO2平均排放通量最低,为357.02 mg/(m2·h)。2.N2O的排放受施肥影响显著,各施肥处理的N2O排放量均大于CK处理,且差异显著。各施肥处理间的N2O排放量也存在差异,单施化肥(S1处理)、100%秸秆粉碎还田配施纯N 215.62 kg/hm2(S2处理)、50%牛粪有机氮还田配施50%化肥氮(S3处理)和50%鸡粪有机氮还田配施50%化肥氮(S4处理)的N2O平均排放通量分别为153.21μg/(m2?h)、138.64μg/(m2?h)、137.19μg/(m2?h)和135.80μg/(m2?h)。表明,农业废弃物与化肥配施还田能够减少N2O排放,且与单施化肥(S1处理)间差异显著。3.旱地土壤是大气CH4重要的吸收“汇”。各处理在玉米生育期内均表现为CH4吸收,CK处理、单施化肥(S1处理)、100%秸秆粉碎还田配施纯N 215.62kg/hm2(S2处理)、50%牛粪有机氮还田配施50%化肥氮(S3处理)和50%鸡粪有机氮还田配施50%化肥氮(S4处理)在生育期内平均排放通量为-34.55μg/(m2?h)、-42.18μg/(m2?h)、-24.60μg/(m2?h)、-29.89μg/(m2?h)和-34.99μg/(m2?h)。单施化肥(S1处理)比100%秸秆粉碎还田配施纯N 215.62 kg/hm2(S2处理)多吸收了41.69%,比50%牛粪有机氮还田配施50%化肥氮(S3处理)多吸收了29.13%,比50%鸡粪有机氮还田配施50%化肥氮(S4处理)多吸收了19.42%。表明,在等氮磷钾养分量条件下,单施化肥(S1处理)土壤对大气中CH4的吸收量最大,且与各农业废弃物之间差异显著。4.农业废弃物与化肥配施能够促进土壤有机碳的积累。在等养分条件下,100%秸秆粉碎还田配施纯N 215.62 kg/hm2(S2处理)、50%牛粪有机氮还田配施50%化肥氮(S3处理)和50%鸡粪有机氮还田配施50%化肥氮(S4处理)的秋收后土壤有机碳分别比播种前增加了7.46%、10.85%和5.99%。然而100%秸秆粉碎还田配施纯N 215.62 kg/hm2(S2处理)、50%牛粪有机氮还田配施50%化肥氮(S3处理)和50%鸡粪有机氮还田配施50%化肥氮(S4处理)的有机碳投入比例为3.88:1.86:1。50%牛粪有机氮还田配施50%化肥氮(S3处理)和50%鸡粪有机氮还田配施50%化肥氮(S4处理)的有机质投入比例与秋收后土壤有机质增加比例基本一致。5.各处理间植株不同器官含碳率表现均衡,差异不明显。植株固碳量与植株生物量密切相关,且随着生物量的增多而加大。各处理中,50%鸡粪有机氮还田配施50%化肥氮(S4处理)的生物量最大,因此50%鸡粪有机氮还田配施50%化肥氮(S4处理)固碳量也最大,为147.59g/株。区域固碳量为理论上单株植株固碳量与种植密度的乘积,因此50%鸡粪有机氮还田配施50%化肥氮(S4处理)的区域固碳量也最大,为9.59 t/hm2。6.各施肥处理产量均大于CK处理,且农业废弃物还田产量大于单施化肥(S1处理),50%牛粪有机氮还田配施50%化肥氮(S3处理)、50%鸡粪有机氮还田配施50%化肥氮(S4处理)和100%秸秆粉碎还田配施纯N 215.62 kg/hm2(S2处理)分别比单施化肥(S1处理)增产5.70%、4.80%和4.30%。各农业废弃物还田产量均大于单施化肥(S1处理),其中50%牛粪有机氮还田配施50%化肥氮(S3处理)产量最高,且与单施化肥(S1处理)产量差异达到显著水平。
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X71;S154.1
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本文编号：1329483