有机肥替代化肥对砂姜黑土区小麦-玉米轮作系统N2O排放的影响

文献类型： 中文期刊

第一作者： 刘高远

作者： 刘高远;和爱玲;杜君;吕金岭;聂胜委;潘秀燕;许纪东;李珏;杨占平

作者机构：

关键词： 小麦-玉米轮作;化肥减施;畜禽粪便;氧化亚氮;温室气体;砂姜黑土

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2023 年 16 期

页码： 3156-3167

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】探究有机肥替代化肥条件下砂姜黑土区小麦-玉米轮作系统N_2O排放特征及与土壤环境因子的关系，为实现农田温室气体减排提供理论依据。【方法】以砂姜黑土区小麦-玉米轮作系统为研究对象，采用静态箱-气相色谱法与常规土壤参数分析相结合，研究不施肥（CK）、常规施肥（CF）、有机肥氮替代20%化肥氮及有机肥氮替代40%化肥氮（R2FM及R4FM，有机肥于小麦季施用）对小麦-玉米轮作系统N_2O排放的影响及与关键驱动因子的关系。【结果】R2FM及R4FM处理小麦产量显著高于CF处理，增幅分别为12.2%和10.2%，而不同施肥处理之间玉米产量无显著差异。CK、CF、R2FM及R4FM处理周年N_2O平均排放通量分别为5.9、50.3、43.9及39.6μg·m~(-2)·h~(-1)，其中小麦季为3.1、23.6、25.0及26.4μg·m~(-2)·h~(-1)，玉米季为8.8、77.0、62.8及52.9μg·m~(-2)·h~(-1)；不同施肥处理下N_2O排放通量与土壤NO_3~--N含量呈极显著正相关，同时还与小麦季土壤温度、玉米季土壤含水量呈显著或极显著正相关。CF、R2FM及R4FM处理周年N_2O累积排放量分别为2.38、2.44及2.53 kg·hm~(-2)，较CK处理（0.56 kg·hm~(-2)）显著增加325%—354%,N_2O-N排放系数为0.40%—0.44%，但CF、R2FM及R4FM处理之间周年N_2O累积排放量、N_2O-N排放系数均无显著差异。不同施肥处理下季节性N_2O累积排放量存在差异，与CF处理相比，R2FM及R4FM处理在小麦季N_2O累积排放量分别显著提高28.3%和62.6%，且二者N_2O-N排放系数（0.35%和0.41%）显著增加，而在玉米季N_2O累积排放量分别显著降低15.8%和33.8%;N_2O累积排放量与小麦季土壤全氮、碱解氮、微生物量碳含量及玉米季土壤全氮含量呈显著或极显著正相关，而与玉米季土壤有机碳含量呈显著负相关。【结论】在有机肥氮替代化肥氮条件下，优化小麦季施肥管理是减少砂姜黑土区小麦-玉米轮作系统N_2O排放的关键。

分类号： S513`S512.1

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