【摘 要】
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冬小麦是我国重要的粮食作物之一。化肥在促进冬小麦生长和产量提高等方面有着积极作用,但化肥的过量施用会导致肥料利用率下降,造成环境污染。探究氮肥减施配施不同土壤调理剂通过对施肥后土壤温室气体排放及冬小麦产量等方面的影响,有助于了解温室气体排放特征及影响因素,为合理施肥提供科学依据。本研究通过大田实验,种植冬小麦。设置空白(CK)、化学氮肥(N)、化肥与双氰胺配施(ND)、化肥与水溶性腐殖酸有机肥配施
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冬小麦是我国重要的粮食作物之一。化肥在促进冬小麦生长和产量提高等方面有着积极作用,但化肥的过量施用会导致肥料利用率下降,造成环境污染。探究氮肥减施配施不同土壤调理剂通过对施肥后土壤温室气体排放及冬小麦产量等方面的影响,有助于了解温室气体排放特征及影响因素,为合理施肥提供科学依据。本研究通过大田实验,种植冬小麦。设置空白(CK)、化学氮肥(N)、化肥与双氰胺配施(ND)、化肥与水溶性腐殖酸有机肥配施(NH)、化肥与鸡粪有机肥配施(NF)和化肥与生物炭配施(NB)六个处理。明确以上两种有机肥、双氰胺及生物炭对冬小麦土壤N2O、CO2和CH4这三种温室气体排放、温室气体增温潜势(Global warming potential,GWP)、温室气体强度(Greenhouse gas intensity,GHGI)、土壤碳库、碳足迹、土壤理化性质和冬小麦养分含量的影响。结果如下:(1)旱地冬小麦土壤中,相比N处理不同土壤调理剂配施处理N2O平均排放通量及累积排放量均显著降低,ND、NH、NF和NB处理相比N处理分别显著减少了33.08%、17.57%、38.69%和29.01%的N2O累积排放量;施肥处理间CO2累积排放量均无显著差异,但相比N处理,表现为NB处理CO2累积排放量与N相比升高,其他施肥处理相比N处理CO2累积排放量均表现为降低;N、NH和NF处理的CH4累积排放量显著高于对照CK。施肥处理中,除ND处理下CH4累积排放量显著低于N处理外,NF、NH和NB处理的CH4累积排放量与N相比无显著性差异。(2)除NH处理与N处理相比温室气体增温潜势GWP无显著差异外,ND、NF与NB处理GWP相比N处理均显著降低,分别显著降低了39.17%、12.21%、26.79%和31.20%的GWP。NB处理的GHGI相比N处理显著降低,除NB外,包括对照在内的五个处理间GHGI无显著差异。NF处理碳足迹值最高,NF和NB处理与N处理相比无显著差异,CK、ND和NH处理相比N处理碳足迹均显著降低。(3)相比N处理ND处理的土壤碱解氮含量和铵态氮显著提升,降低了土壤硝态氮含量。NB相比N显著提升土壤碱解氮、铵态氮和硝态氮含量。NB处理土壤有机质、有机碳储量、全钾、速效钾含量均显著高于对照CK和N处理。冬小麦土壤碱性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性含量最高的处理是NH,NH处理相比N处理过氧化氢酶活性显著提升,提升了3.06%,N、ND、NF和NB处理间过氧化氢酶无显著差异。此外,ND、NF、NH和NB处理的蔗糖酶活性含量均相比N处理显著提升。(4)施肥处理相较对照CK冬小麦产量均显著提升,ND处理较N处理冬小麦产量显著降低了32.72%,N、NH、NF和NB之间冬小麦产量无显著差异。冬小麦氮肥偏生产力最高的为NB处理,相比N和ND处理分别提升了5.2%和56.6%;除ND处理的冬小麦公顷穗数、收获指数和籽粒全磷含量相比其他施肥处理均显著降低外,N、NF、NH和NB处理间冬小麦公顷穗数、收获指数和籽粒全磷含量均无显著差异,此外NB处理冬小麦籽粒全钾含量显著高于N处理,NF处理冬小麦籽粒全钾含量高于N处理但不显著,ND和NH处理冬小麦籽粒全钾含量显著低于N处理。综上,氮肥配施双氰胺可显著降低氮肥施用造成的N2O和CH4累积排放量,但在本研究中ND冬小麦产量相比N显著降低的同时GHGI却无显著变化。NH、NF和NB处理会同样相比N处理显著降低了土壤N2O排放。NF和NB处理相比N处理在一定程度降低了GWP和GHGI,三个处理碳足迹间无显著差异。施肥对于冬小麦产量和籽粒养分含量均有显著提升。本研究通过定点暗箱采集监测的方法探究旱地麦田土壤的温室气体排放、碳库、冬小麦产量、冬小麦与土壤理化性质的影响,为旱地麦田减排、固碳、优化水肥管理提供理论依据。
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