基于DNDC模型不同气候背景下马铃薯田减排增产潜力研究

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lucasyvette
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农田N2O排放和产量的形成都与施肥、气候关系密切,为了探究不同气候年型下马铃薯(Solanum tuberosum)田不同施肥方式和播期处理下土壤N2O减排增产潜力,本文利用沈阳市1990—2019共30年降水和温度数据进行气候年型划分,以马铃薯田为研究对象,设置四种施氮梯度,分别为不施氮肥(0 kg·hm-2)、低氮(60 kg·hm-2)、中氮(120 kg·hm-2)、高氮(180 kg·hm-2)四种施氮水平,采用静态箱-气相色谱法对土壤N2O气体排放进行田间原位观测,进而运用De Nitrification-De Composition(DNDC)模型探究在不同气候年型下马铃薯田增产减排的潜力。结果表明:(1)DNDC模型可以较为准确模拟马铃薯田N2O排放通量以及产量情况,模型效率指数分别在0.45—0.88和0.85—0.91之间。(2)运用DNDC模型模拟不同降雨年型下马铃薯田增产减排的最优施肥量,结果发现随施肥量增加马铃薯产量均呈现出先增加后减少的变化趋势,而N2O排放通量呈现出一直增加的变化趋势,在增产减排的前提下得出干旱年的优化施肥量为45—60kg·hm-2,平水年为75—90 kg·hm-2,湿润年为105—120 kg·hm-2。(3)在各年型优化施肥量的前提下,提出了适宜的施肥深度以及施肥比例。在干旱年和平水年,当施肥深度为10—15 cm、基追比例为50%+50%时,模型模拟达到最优产量,此时排放强度也最小。在湿润年,随施肥深度增加产量和N2O排放均增加,当施肥深度为20 cm、基追比例为60%+40%时排放强度最小,以此施肥方式播种有利于达到增产减排效果。(4)暖干年型和暖湿年型提前至4月1日播种有助于产量增加,此时马铃薯田的排放强度也较小;多雨年和正常年,保持当地常规播期(4月10日)有助于达到增产减排效果;少雨年推迟至4月15日播种有助于马铃薯田增产减排;高温年、低温年和冷湿年,推迟至4月20日播种有助于达到增产减排的效果。
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