生物质炭输入对植茶过程温室气体排放和土壤氮素流失的影响研究

发布时间：2017-12-23 08:26

本文关键词：生物质炭输入对植茶过程温室气体排放和土壤氮素流失的影响研究　出处：《浙江大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：茶园植茶过程肥料过量投入导致的温室气体排放、氮素营养流失不容忽视。2015年在浙江大学网室通过两种不同植茶年限(10年、40年)土壤采用生物质炭不同添加量和添加方式的盆栽植茶试验,分析了盆栽植茶过程N2O、CH4、CO2三种温室气体的排放特征和土壤NH4+-N、NO3--N的淋溶特性,并明确植茶年限、生物质炭添加量、生物质炭添加方式对温室气体排放和氮素淋溶的影响。2016年在杭州径山野外茶园减量施肥(减肥量10%、20%)基础上添加生物质炭(10 t/ha),初步探明减量施肥及生物质炭添加条件下田间植茶过程土壤氮素径流状况。研究结果可为茶园田间生产施肥管理和生物质炭施用方式提供科学依据,主要研究结果如下:(1)植茶40年土壤相较于植茶10年土壤有较低的N2O基础排放水平以及较高的CH4和CO2基础排放水平。添加生物质炭能促进N2O和CH4减排,且添加量越高,减排量越高,但添加生物质炭增加CO2的排放量。生物质炭添加方式仅对N2O排放有显著影响,炭土混施方式减排效果优于炭表施方式。将N2O和CH4按温室潜能比率换算成CO2当量时,植茶10年土壤添加生物质炭能减少N2O、CH4的合计CO2排放当量6.95%～42.44%,植茶40年土壤添加生物质炭能减少N2O、CH4的合计CO2排放当量7.61%～43.66%,两种土壤减排最显著的均为5%添加量炭土混施处理。(2)植茶40年土壤与植茶10年土壤相比,在植茶期间有较高的NH4+-N基础淋溶水平以及较低的NO3--N基础淋溶水平。添加生物质炭能减少NH4+-N的淋溶,且添加量越高,减少量越大;但添加生物质炭会增加NO3--N的淋溶,且添加量越高,增加量越大。生物质炭添加方式仅对NH4+-N淋溶有显著影响,添加量为1%时,炭土混施方式减少NH4+-N淋溶效果优于炭表施方式;添加量为5%时,则是炭表施方式减少NH4+-N淋溶效果优于炭土混施方式。(3)减量施肥配合生物质炭施用是控制茶园氮素径流损失的有效方式。减量施肥处理和减量施肥配合生物质炭施用处理对径流中氮素浓度影响显著的时期均为施化肥后的短时期内(约一周),因此,施肥后的一段短时期是控制茶园氮素径流的关键时期。在雨季,化肥减量10%对于氨氮、硝态氮和总氮径流量的削减率分别为7.40%、12.84%和12.29%;化肥减量20%对于氨氮、硝态氮和总氮径流量的削减率分别为22.89%、26.05%和26.74%。添加生物质炭(10 t/ha)可在减量施肥的基础上进一步降低雨季氨氮和总氮的径流量,但是与对应的减肥处理相比,减肥加炭处理反而增加硝态氮的径流损失。生物质炭降低总氮径流量的原因主要是茶园径流中氨氮所占比重大。减肥10%配合生物质炭(10t/ha)处理和减肥20%配合生物质炭(10 t/ha)处理相比对照组分别减少雨季总氮径流负荷量 15.83%和 33.81%。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S571.1

【参考文献】