【摘要】：當(dāng)前我國利用養(yǎng)殖糞污厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的沼液進行灌溉的農(nóng)田面積越來越大,雖然實現(xiàn)了養(yǎng)殖糞污的循環(huán)利用,但是不合理的沼液灌溉也帶來了諸多環(huán)境問題。前人已研究了沼液灌溉對土壤、地下水和作物的影響,但沼液灌溉對農(nóng)田土壤溫室氣體排放的影響研究很少。因此,本文通過大田試驗,運用靜態(tài)箱-氣相色譜法,研究牛場沼液灌溉條件下冬小麥-夏玉米輪作農(nóng)田土壤CO2和N2O排放特征,同時監(jiān)測了空氣和土壤溫度、土壤含水量、土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮、土壤可溶性有機碳(DOC)等影響溫室氣體排放的環(huán)境因子以及作物產(chǎn)量。分析了牛場沼液灌溉條件下土壤CO2和N2O的短期排放特征及影響因子,探討了冬小麥-夏玉米輪作系統(tǒng)農(nóng)田土壤CO2和N2O排放特征及影響因素,提出合理的沼液灌溉模式。主要試驗結(jié)果如下:1)通過監(jiān)測沼液灌溉后農(nóng)田土壤CO2和N2O的短期排放通量(日變化和周變化),發(fā)現(xiàn)沼液灌溉后土壤CO2和N2O排放通量日變化特征具有明顯的規(guī)律性——晝高夜低的單峰曲線,與日氣溫變化趨勢一致,并且與土壤表面和5 cm地溫顯著正相關(guān);08:00-11:00采集的氣體能代表一天中土壤CO2和N2O的平均排放通量。沼液灌溉后農(nóng)田土壤CO2和N2O的周變化特征為沼液灌溉后土壤CO2和N2O排放通量顯著增加,并且隨著時間的延長逐漸下降,到灌溉后第7天土壤CO2和N2O排放通量與CK(不施肥)和CF(常規(guī)施肥)處理相比無顯著差異。2)通過對沼液灌溉條件下冬小麥-夏玉米輪作農(nóng)田土壤CO2和N2O排放及土壤理化性質(zhì)的影響分析,表明沼液灌溉并未改變冬小麥-夏玉米輪作農(nóng)田土壤CO2和N2O排放變化趨勢:小麥季CO2出現(xiàn)了4個排放峰值,分別為越冬期、返青期、拔節(jié)期和灌漿期灌后,玉米季CO2排放通量在灌溉、降水后出現(xiàn)3次峰值。N2O排放通量峰值出現(xiàn)在沼液灌溉后,但在短時間內(nèi)降到較低水平。在整個輪作期內(nèi),與常規(guī)施肥相比,1:1稀釋沼液灌溉3次會引起CO2累積排放量顯著增加,2:1稀釋沼液灌溉(3次或2次)均不會導(dǎo)致CO2和N2O累積排放量顯著增加。在作物產(chǎn)量方面1:1和2:1沼液稀釋灌溉3次處理與常規(guī)施肥處理無顯著差異。沼液灌溉處理生產(chǎn)單位作物籽粒所產(chǎn)生的N2O-N量與常規(guī)施肥相比無顯著增加。在土壤理化性質(zhì)方面,沼液灌溉會顯著提高土壤DOC含量,并且土壤NO3--N 和 NH4+-N含量在灌溉后短期內(nèi)增加。通過相關(guān)分析得出N2O排放通量主要受土壤DOC、NO3--N和WFPS的影響,CO2排放通量主要受土壤DOC的影響。綜上所述,試驗條件下,2:1稀釋灌溉3次(小麥越冬期、返青期和玉米種植后灌溉),能保證作物較高的產(chǎn)量,也不會導(dǎo)致土壤CO2和N2O累積排放量的增加,是較為合理的灌溉模式。土壤CO2和N2O排放峰值主要在施肥、灌溉、降水后1周內(nèi),建議沼液灌溉后土壤溫室氣體采集應(yīng)集中在這個時間段內(nèi),且需增加采樣頻率,其他時間段可適當(dāng)降低采樣頻率。本試驗結(jié)果可補充完善養(yǎng)殖/種植業(yè)耦合過程對土壤溫室氣體的貢獻份額,對于我國制定土壤溫室氣體減排、農(nóng)田碳氮管理提供科學(xué)依據(jù),為制定合理的沼液農(nóng)田灌溉制度提供理論依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S141;S154.1

【參考文獻】

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1 郭銳;汪景寬;李雙異;;長期地膜覆蓋及不同施肥處理對棕壤水溶性有機碳的影響[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年09期

2 薛延豐;石志琦;嚴(yán)少華;鄭建初;常志州;;利用生理生化參數(shù)評價水葫蘆沼液浸種可行性初步研究[J];草業(yè)學(xué)報;2010年05期

3 王義祥,翁伯琦,黃毅斌;土地利用和覆被變化對土壤碳庫和碳循環(huán)的影響[J];亞熱帶農(nóng)業(yè)研究;2005年03期

4 郭海剛;杜會英;張克強;王風(fēng);;規(guī)�；鰪U水灌溉對冬小麥土壤速效氮遷移的影響[J];灌溉排水學(xué)報;2012年04期

5 李明峰,董云社,耿元波,齊玉春;草原土壤的碳氮分布與CO_2排放通量的相關(guān)性分析[J];環(huán)境科學(xué);2004年02期

6 林余;張穩(wěn);黃耀;;中國動物源CH_4排放空間分布和時間變化研究[J];環(huán)境科學(xué);2011年08期

7 潘瑩;胡正華;吳楊周;孫銀銀;盛露;陳書濤;肖啟濤;;保護性耕作對后茬冬小麥土壤CO_2和N_2O排放的影響[J];環(huán)境科學(xué);2014年07期

8 張穎;劉學(xué)軍;張福鎖;巨曉棠;鄒國元;胡克林;;華北平原大氣氮素沉降的時空變異[J];生態(tài)學(xué)報;2006年06期

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本文編號：2325410