不同耕作措施下旱作冬小麦农田土壤温室气体排放规律研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:baiseshiren
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
农业生产是温室气体的重要排放源之一,如何在保障粮食产量稳步提升的同时减缓温室气体排放,实现经济与环境的协调发展,是农业可持续发展中面临的重要科学问题。本研究在黄土高原中南部的陕西省长武生态试验站以旱作冬小麦田为研究对象,采用静态箱-气相色谱法比较了单施氮肥(N,180 kg·hm-2)、氮肥(180 kg·hm-2)+有机肥(45×10~3 kg·hm-2)(NM)、氮肥(180 kg·hm-2)+有机肥(45×10~3 kg·hm-2)+拔节期灌水30 m~3(NMW)、氮肥(180 kg·hm-2)+秸秆还田(NSR)、氮肥(180 kg·hm-2)+生物炭(45×10~3 kg·hm-2)(NBC)几种耕作措施对农田CO2、N2O、CH4气体排放规律及其综合增温潜势(Global Warming Potential,GWP)的影响,并进一步计算其温室气体排放强度(Greenhouse Gas Intensity,GHGI),明确不同耕作措施对小麦增产的效果及对温室气体排放的影响,以期探索在高产稳产的基础上实现经济效益与环境效益协调发展。研究主要获得以下结论:(1)黄土高原旱作冬小麦田是CO2、N2O的排放“源”,CH4的吸收“汇”。各个耕作措施的CO2、N2O、CH4排放速率具有明显的季节变化规律。CO2排放速率随着作物生长发育的加快而逐渐增加,接近小麦成熟期其排放速率又开始降低;N2O排放峰值均出现在施肥、降雨及灌水后,整个生育期过程中共出现了3个明显的峰值;CH4的吸收没有明显的峰值。NM、NMW及NBC处理的CO2全年累积排放量分别为17149 kg C hm-2、17828 kg C hm-2、15916 kg C hm-2,比单施N处理分别增加了22.2%、27.0%、13.4%;N2O全年累积排放量分别为0.59 kg N hm-2、0.64 kg N hm-2、0.54 kg N hm-2,比单施N处理分别降低了21.3%、14.7%、28.0%;NM、NMW、NSR、NBC处理的全年CH4累积吸收量分别为2.70 kg C hm-2、2.87 kg C hm-2、2.74 kg C hm-2、2.69 kg C hm-2,比单施N处理分别降低了15.9%、10.6%、14.6%、16.2%。在冬小麦生育期,CO2累积排放量与N2O累积排放量均占到全年排放总量的80%以上,CH4累积吸收量占到全年吸收总量的50%以上。(2)CO2、N2O排放速率及CH4吸收速率均与土壤温度、大气温度呈显著性正相关,除此之外,CO2排放速率还与土壤微生物量碳(MBC)含量、土壤可溶性有机碳(DOC)含量之间呈显著正相关,与土壤含水量(WFPS)呈显著性负相关;N2O排放速率与土壤含水量、NO3--N含量均呈显著正相关;CH4吸收速率与土壤含水量、NH4+-N含量呈显著性负相关。由此可见,温度、水分及施肥是造成CO2、N2O、CH4排放速率存在差异的重要原因。(3)与单施N处理相比,NM、NMW及NSR处理均可显著增加冬小麦产量,增产率分别为24.6%、36.7%、21.3%。而NM、NMW、NBC处理的综合增温潜势(GWP)分别降低了23.9%、17.3%、34.9%,温室气体排放强度(GHGI)分别降低了38.9%、39.5%、39.8%。NSR处理比单施N处理的综合增温潜势(GWP)增加了20.4%,温室气体排放强度(GHGI)差异不显著。与NM处理相比,NMW处理的冬小麦产量显著增加,而其综合增温潜势(GWP)增加并不显著。因此,综合考虑,氮肥+有机肥+拔节期灌水(NMW)能进一步提高作物增产潜力降低温室效应,是综合温室效应评价下一种较好的栽培模式。
其他文献
塑料在各行各业发挥着重要作用,但大量废塑料的残留给环境带来严重危害。本研究以解决塑料对环境带来的恶劣影响为出发点,选择7种不同类型的塑料(新型塑料、普通塑料、生物塑料)为实验材料,通过微生物降解、菌种筛选等实验,研究不同类型塑料的微生物降解特征;通过对土壤理化性质、土壤酶活性及细菌群落结构和多样性的研究,揭示它们对土壤质量的影响。主要结果如下:(1)在不同类型塑料的微生物降解过程中,生物塑料的降解
学位
近些年来新型工业化以及农业现代化进程不断加快,以“大众创业、万众创新”为代表的各种支持性政策落实不断落地,中小制造企业迎来了发展的新纪元,并演变为国民经济中不可或缺的重要组成部分之一。处于知识经济时代背景下,中小制造企业若要在激烈的市场竞争中取得优势地位,必须依靠人力资源优势。作为人力资源管理的一项重要工作,绩效考核对于中小制造企业来说是必须深入研究分析的一项重要课题。在中国经济发展的同时,过去的
学位
对于人工林稳定性,评价方法多局限于一种或两种,且对于稳定性结果的分类研究较少。本文以黄龙山林区油松人工林为研究对象,通过咨询专家和查阅大量文献,建立了油松人工林稳定性综合评价指标体系,并基于野外样地实测数据与室内实验分析数据,应用层次分析法(AHP)、隶属函数法(SF)、主成分分析法(PCA)、灰色关联度法(GRA)和稳定度指数法(SDI)等综合评价方法,对比M.Godron法和森林群落稳定性内部
学位
近年来,受开放的市场环境影响,一些传统国有企业面临着新的困难和挑战。做好企业管理尤其是人力资源管理对把握企业发展方向和助力企业壮大起着至关重要的作用。绩效考核作为人力资源管理的重要手段,用好绩效考核这个武器,能提升企业的人才核心竞争力,帮助企业在市场竞争中占据优势。本文的研究对象是G教育服务公司(以下简称G公司),该公司是一家长期从事教材教辅销售服务业务的国有企业,业绩多年来较为平稳,但目前想要挤
学位
天然产物是药物先导化合物的巨大资源库。植物内生真菌作为天然产物的潜在来源,其次级代谢产物广泛应用于农业生产中,随着病害耐药性的增强,促使科学家不断发现具有特定活性骨架、活性基团的药物先导化合物来提高农作物产量。本文基于单菌多化合物(One Strain Many Compounds,OSMAC)策略研究一株香椿内生炭角菌(Xylaria cf.XC-16)的化学成分及生物活性,主要内容如下:(1)
学位
DUFs(domains of unknown function protein families)是一类未知功能结构域蛋白家族,其广泛存在于动物、植物与微生物中。DUF3778是DUFs的一种,它是水稻特有的一类功能未知蛋白,在水稻的生长发育以及响应外界各种生物和非生物胁迫中的功能有待探索和研究。本实验室前期研究发现了一个可能与干旱胁迫及调控活性氧(reactive oxygen species
学位
苹果果实油腻化现象在很大程度上降低了消费者的购买欲望,影响了苹果贮藏和销售市场。研究表明,液态酯类增加是引起油腻化的关键因素之一,而蜡酯合酶(WS)参与生物酯类合成途径的最后一步,催化脂肪酸酰基辅酶A与脂肪醇形成蜡酯。本实验以蜡酯合酶蛋白保守结构域为探针,参考苹果基因组数据库筛选得到11个候选基因。以‘乔纳金’果皮为试材,克隆得到3个苹果WS家族成员,通过原核表达、真核表达、农杆菌介导的瞬时转化烟
学位
聚乙烯醇(PVA)是一种性能优越的水溶性高分子聚合物材料,由于聚乙烯醇的可生化性差(BOD/COD=0.07),伴随聚乙烯醇在工业领域的大量使用及生产,含聚乙烯醇废水的排放也逐渐带来包括水体表面泡沫增多,粘度加大,影响好氧微生物的活动等愈加严重的水体污染问题。因此对于聚乙烯醇高效降解菌的筛选驯化及其降解途径的研究对污染水体的修复具有理论和实践意义。本研究以一株聚乙烯醇降解菌Stenotrophom
学位
葡萄是世界范围内栽培范围最广的林果树种之一。据国际葡萄与葡萄酒组织(OIV)统计数据显示,2016年全球葡萄种植面积已达750万公顷。在我国的农业种植结构中,葡萄栽培和加工产业也占有非常重要的地位。然而,在我国水资源缺乏的西北地区,干旱是限制葡萄生长发育和产量提升的重要因子。褪黑素是生物中广泛存在的一种色氨酸类衍生物,其不仅在植物生长发育及逆境应答方面均具有重要作用。前期研究已证实外源褪黑素能够显
学位
OsNox2(NADPH oxidase,Nox)与水稻活性氧(reactive oxygen species,ROS)代谢调控密切相关。我们前期从Os Nox2缺失突变体osnox2中鉴定到了两个与Os NOX2基因共表达的蛋白激酶基因,命名为OsLRK2(Leucine-rich repeat kinase,LRK)与Os RLCK267(receptor-like cytoplasmic k
学位