本文關(guān)鍵詞： 稻麥輪作 施肥 溫室氣體 微生物多樣性　出處：《中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：農(nóng)業(yè)活動引起的溫室氣體排放對全球變暖的影響日益得到關(guān)注,其中施肥是影響農(nóng)田溫室氣體排放的重要因素。為了探明稻麥輪作體系下施肥對溫室氣體排放規(guī)律的影響和對土壤的培肥機制,在田間試驗中設(shè)置等氮量施肥和優(yōu)化優(yōu)化施肥兩個大田試驗。等氮量施肥為:1)不施氮肥(CK);2)單施尿素(Urea);3)尿素配施有機肥(Urea+OM);4)尿素配合秸稈還田(Urea+SR);5)尿素配施緩控釋肥(Urea+CR)。優(yōu)化施肥為:1)不施氮肥(CK);2)農(nóng)民習(xí)慣施肥(FP);3)FP基礎(chǔ)上減氮25%,配施有機肥和緩控釋肥(OPT1);4)OPT1基礎(chǔ)上加秸稈還田(OPT2);5)OPT2基礎(chǔ)上減氮20%,根區(qū)施肥(OPT3),運用靜態(tài)箱和分子生態(tài)學(xué)方法研究了施肥對農(nóng)田溫室氣體排放和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響,取得以下進展:(1)CO2、CH4和N2O在麥季和稻季的排放特征不同,農(nóng)田CO2在麥季和稻季的排放通量相近,CH4在麥季排放通量小,在稻季排放通量大;N2O排放規(guī)律與CH4相反。與CK相比,各施肥措施均增加了CO2、CH4和N2O的季節(jié)排放總量,與單施化肥相比,有機肥增加了三種溫室氣體的排放,緩控釋肥減少了三種溫室氣體的排放,秸稈還田雖增加了CO2和CH4的排放,但可減少N2O的排放。(2)CH4和N2O的總增溫潛勢(GWP)結(jié)果分析表明,麥季GWP主要是由N2O貢獻,稻季GWP主要由CH4貢獻,而整個輪作體系GWP主要由CH4貢獻,因此稻麥輪作體系的減排重點在減少農(nóng)田CH4的排放。等氮量施肥中,與單施化肥相比,化肥配施有機肥,秸稈還田和緩控釋肥處理在整個輪作體系均有增產(chǎn)作用。優(yōu)化施肥中,OPT1處理以及OPT2處理和OPT3處理在麥季和稻季產(chǎn)量均高于當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥處理,其中OPT1處理增產(chǎn)作用顯著,OPT3在穩(wěn)產(chǎn)的情況下可節(jié)約40%氮肥。(3)綜合稻麥輪作體系中不同處理的溫室氣體增溫潛勢和產(chǎn)量水平(GHGI),等氮量施肥中配施有機肥和配施緩控釋肥處理的GHGI小于單施化肥處理,有機肥和緩控釋肥在GHGI評價體系下優(yōu)于化肥。優(yōu)化施肥處理中,減氮25%并配施有機肥和緩釋釋肥處理(OPT1)以及減氮40%配施有機肥緩控釋肥和秸稈還田處理(OPT3)優(yōu)于當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥,在增產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)上減少單位產(chǎn)量的增溫潛勢,并節(jié)約氮肥。(4)綜合等氮量施肥和優(yōu)化施肥處理的溫室氣體排放和土壤因子的相關(guān)分析,CO2排放在輪作體系內(nèi)與土壤溫度呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(p0.001),CH4排放在稻季受土溫和土壤含水量的影響。CO2、CH4和N2O在不同生育期與銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、脲酶、微生物量碳氮存在顯著相關(guān)關(guān)系。(5)磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)分析表明,稻田土壤主要以革蘭氏陽性菌和放線菌為主。等氮量施肥處理中,Urea+OM處理能夠顯著提高土壤微生物總磷脂脂肪酸的含量,同時提高真菌/細菌比值,降低G+/G-的比值,表明以20%有機肥替代化肥能夠改善了微生物棲息環(huán)境,提高了稻田土壤的生態(tài)緩沖能力,改善其養(yǎng)分狀況。不同優(yōu)化施肥處理中,與CK和FP處理相比,OPT3不僅顯著提高了稻田土壤微生物磷脂脂肪酸的總量,同時提高了真菌/細菌的比例,提高了土壤的生態(tài)緩沖能力。主成分分析表明,不同施肥管理影響了土壤微生物群落結(jié)構(gòu),OPT3處理影響較大的是革蘭氏陽性菌和放線菌,而OPT2處理對革蘭氏陰性菌和真菌影響較大。
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本文編號：1493160