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目前我国园艺设施面积已达250余万hm2,其中95%以上以生产蔬菜为主,氮肥过量投入是传统设施蔬菜生产中存在的普遍问题。过量的氮肥投入不仅降低了氮肥的利用率,同时会促进菜田土壤N2O的大量排放。本研究将基于菜田氮素养分管理的PSNT(Pre-SidedressNitrateTesting)技术作为设施菜田土壤N2O减排的方法之一,利用密闭箱法于2004年~2005年在山东省寿光市对农民传统施肥管理措施和PSNT氮素调控管理措施下设施番茄土壤N2O的排放进行了四个生长季的连续监测,以明确设施番茄土壤条件下N2O的排放特征及通过氮素追施调控的减排潜力。主要研究结果如下:
N2O排放通量规律性日变化发生在追肥之后,N2O排放通量最大值出现在下午15:00~16:00左右,表层土壤温度是决定追肥后N2O排放通量规律性日变化的主要因素。
在农民传统施肥管理措施下,一年中N2O的排放主要集中在二月份移栽后至九月底,分别占2004年和2005年试验观测期间传统处理总排放量的90.2%,93.7%,其中各生长季番茄移栽后至第一次追肥之前是N2O的大量排放期,分别占传统处理各生长季累积排放量的54.1~77.1%,灌溉特别是移栽后第一次灌溉显著地促进了N2O的排放,2004年秋季、2005年春季、2005年秋季移栽时第一次灌溉后N2O排放通量分别达到了1490、1924、779μfN·m-2·h-1,干湿交替可能是引起此段时期N2O大量排放的主要原因。进入十月份后N2O排放通量长时间维持在较低的水平。
应用PSNT技术进行调控施氮,与传统处理相比,四季分别降低了62.3~79.8%的氮肥投入量,但番茄产量不减;整个试验期间N2O的排放量比传统处理降低了33.5%。
在其他条件一致的情况下,施有机肥的土壤N2O的排放量要高于施等量氮肥的土壤,在利用PSNT技术进行调控施氮的基础上,要达到更为理想的N2O减排效果需要合理调控有机肥投入的氮素量。
传统处理整个试验期间通过氮肥投入排放的N2O-N量占总氮肥投入量的0.29%。