生物炭施用和灌溉模式对稻田土壤呼吸日变化的影响

发布时间：2021-06-06 12:29

　　为了揭示生物炭施用和灌溉模式对稻田土壤呼吸日变化的影响,基于田间试验,分析了不同生物炭施用量下节水灌溉（无水层灌溉）稻田土壤呼吸速率日变化特征,同时还分析了相同生物炭施用量下不同灌溉模式稻田土壤呼吸速率日变化特征。结果表明:分蘖期、拔节孕穗期、乳熟期稻田土壤呼吸速率日变化趋势均呈现多峰型特征;节水灌溉稻田土壤呼吸速率随着水稻生育期的推进表现出先增加后降低的特征。生物炭施用可以促进节水灌溉稻田土壤呼吸速率,高量生物炭的促进作用更明显。与对照相比,施用中量生物炭的节水灌溉稻田土壤呼吸速率日均值增大了2.85%～17.80%,施用高量生物炭的节水灌溉稻田土壤呼吸速率日均值增大了9.36%～30.58%。除了生物炭施用,灌溉模式对稻田土壤呼吸日变化也有一定影响。与淹灌模式相比,控灌模式促进了稻田土壤呼吸速率。控灌稻田土壤呼吸速率日均值较淹灌稻田增大了2.03%～62.61%。另外,各生育期控灌稻田土壤呼吸速率日变化幅度均大于淹灌稻田。研究结果旨在丰富水稻节水灌溉理论,同时为进一步实现稻田生态系统的固碳减排提供理论依据。 

【文章来源】：中国农村水利水电. 2019,(10)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图1分蘖期不同生物炭施用量下节水灌溉稻田土壤呼吸速率日变化Fig．1Diurnalvariationofsoilrespirationrateofpaddyfields

?率日均值分别为0．121、0．136和0．158mol/(m2·d)，与CA处理相比，CB和CC处理分别增大了12．40%和30．58%。拔节孕穗期CA、CB、CC3种处理的土壤呼吸速率日均值分别为0．171、0．181和0．187mol/(m2·d)，与CA处理相比，CB和CC处理分图1分蘖期不同生物炭施用量下节水灌溉稻田土壤呼吸速率日变化Fig．1Diurnalvariationofsoilrespirationrateofpaddyfieldsunderwater－savingirrigationwithdifferentbiocharadditionratesduringtilleringstage图2拔节孕穗期不同生物炭施用量下节水灌溉稻田土壤呼吸速率日变化Fig．2Diurnalvariationofsoilrespirationrateofpaddyfieldsunderwater－savingirrigationwithdifferentbiocharadditionratesduringjointing－bootingstage图3乳熟期不同生物炭施用量下节水灌溉稻田土壤呼吸速率日变化Fig．3Diurnalvariationofsoilrespirationrateofpaddyfieldsunderwater－savingirrigationwithdifferentbiocharadditionratesduringmilkstage别增大了5．85%和9．36%。乳熟期CA、CB、CC3种处理的土壤呼吸速率日均值分别为0．118、0．139和0．151mol/(m2·d)，与CA处理相比，CB和CC处理分别增大了17．80%和27．97%。由此看出，生物炭施用增大了各生育期土壤呼吸速率日均值，且增大程度随生物炭施用量增加而增强。从生育期来看，拔节孕穗期生物炭施用的增大效应弱于另2个生育期。首先，生物炭发达的多孔结构可以增加土壤透气性［22］，从而为土壤释放CO2提供了更多通道;其次，生物炭可以为土壤提供营养物质，促进生物炭施用和灌溉模式对稻田土壤呼吸日变

择天气晴朗的3～5d观测稻田土壤呼吸速率日变化，观测时间为0∶00、3∶00、6∶00、8∶00、10∶00、12∶00、14∶00、16∶00、18∶00、20∶00、22∶00、24∶00。1．4数据处理与分析方法采用Excel2013进行数据处理、初步分析和绘制图表。采用SPSS22．0进行数据方差分析与显著性差异分析。2结果与分析2．1生物炭施用对节水灌溉稻田土壤呼吸速率日变化的影响由分蘖期、拔节孕穗期、乳熟期节水灌溉稻田土壤呼吸速率日变化规律可以看出，各处理变化趋势均呈现多峰型特征(见图1～图3)。在分蘖期，土壤呼吸速率总体表现为早晨及上午大于下午及夜晚。CA、CB、CC3种处理土壤呼吸速率日变化趋势基本一致，在4∶00－12∶00较大，并在6∶00或10∶00出现了一天中最大值，在其他时段土壤呼吸速率较小且波动平缓，均在16∶00出现了一天中最小值。在拔节孕穗期，可能受持续的多云天气影响，相对而言3种处理日变化趋势没有分蘖期一致且波动剧烈，但同样呈现出多峰型特征，土壤呼吸速率最大值出现在14∶00或20∶00，最小值则出现在10∶00、16∶00或18∶00。在乳熟期，土壤呼吸速率总体表现为夜晚大于白天。3种处理日变化趋势基本一致，但与之前2个生育期有所差异的是，土壤呼吸速率从0∶00－16∶00变化均较平缓，在8∶00或12∶00出现了最小值，而在16∶00－24∶00波动剧烈，在22∶00或24∶00出现了最大值。节水灌溉稻田分蘖期、拔节孕穗期、乳熟期土壤呼吸速率日平均值分别为0．138、0．179和0．136mol/(m2·d)。拔节孕穗期土壤呼吸速率日平均值分别较分蘖期和乳熟期增大了29．71%和31

【参考文献】：
期刊论文
[1]四种生物炭对潮土土壤微生物群落结构的影响[J]. 陈义轩,宋婷婷,方明,于志国,李洁,赖欣,张贵龙.  农业环境科学学报. 2019(02)
[2]不同灌溉方式和尿素猪粪比例对稻田氮素转化相关微生物活性的影响[J]. 陈意超,李伏生,李烙布.  华南农业大学学报. 2018(01)
[3]基于盆栽试验的施用烟秆生物炭对植烟土壤呼吸速率的影响[J]. 于晓娜,周涵君,张晓帆,李志鹏,付仲毅,秦燚鹤,马静,叶协锋.  烟草科技. 2017(12)
[4]生物炭施用量对紫色水稻土温室气体排放的影响[J]. 祁乐,高明,郭晓敏,牛海东,李婷,孙涛,曹群羚,汤镓豪.  环境科学. 2018(05)
[5]生物炭对宁夏新垦地玉米产量及农艺性状的影响研究[J]. 邱海燕,孙娇,陈刚,周凯宁,梁锦秀.  宁夏农林科技. 2017(11)
[6]免耕施肥条件下冬小麦季土壤呼吸速率及影响因素[J]. 王雪,李景,汪俊玉,刘东阳,武雪萍,李晓秀,席吉龙,李永山,张建诚,杨娜,郝佳丽.  中国土壤与肥料. 2017(03)
[7]油菜/玉米轮作农田土壤呼吸和异养呼吸对秸秆与生物炭还田的响应[J]. 田冬,高明,黄容,吕盛,徐畅.  环境科学. 2017(07)
[8]施用生物炭对土壤呼吸以及土壤有机碳组分的影响[J]. 王月玲,周凤,张帆,马武功,王强,曹胜磊,耿增超.  环境科学研究. 2017(06)
[9]生物炭施入对农田土壤及作物生长影响的研究进展[J]. 高敬尧,王宏燕,许毛毛,代琳,冯露,袁佳慧,徐红涛,孙岩,吴艳伟.  江苏农业科学. 2016(10)
[10]水分管理对稻田细菌丰度与群落结构的影响[J]. 侯海军,张文钊,沈建林,王聪,秦红灵.  生态环境学报. 2016(09)



本文编号：3214386