水氮耦合對(duì)黑土稻田土壤呼吸與碳平衡的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-08-16 17:54
為探明不同水氮耦合方式對(duì)東北黑土區(qū)稻田碳循環(huán)的影響,以黑龍江省黑土稻田為研究對(duì)象,于2018年進(jìn)行大田試驗(yàn),試驗(yàn)設(shè)置常規(guī)灌溉(F)與控制灌溉(C)兩種灌水方式,全生育期施氮量設(shè)置0、85、110、135 kg/hm24個(gè)水平(N0、N1、N2、N3),測(cè)定了8種不同水氮耦合方式下水稻不同生育期平均土壤呼吸速率、微生物呼吸速率和根呼吸速率的變化以及水稻收獲后各器官的固碳量。結(jié)果表明,水稻植株總固碳量為446. 49~716. 92 g/m2,各處理水稻收獲后各器官固碳量從大到小依次為穗、莖、葉、根,分別占植株總固碳量的53. 69%~59. 44%、27. 42%~30. 12%、7. 24%~8. 96%、4. 71%~8. 35%?刂乒喔饶J侥芴岣咚局仓旯烫剂,其中CN2處理的總固碳量最大。相同施氮量、控制灌溉模式下,莖、葉、根固碳量均大于常規(guī)灌溉模式,除CN0處理穗固碳量低于FN0處理外,其余相同施氮量、控制灌溉模式下的穗固碳量均大于常規(guī)灌溉模式。不同水氮耦合方式下,水稻從返青期至乳熟期各生育期平均土壤呼吸速率、微生物呼吸速率、根呼吸...
【文章來(lái)源】:農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2020,51(06)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
水稻生長(zhǎng)期內(nèi)空氣溫度和降雨量的日變化曲線
不同水氮耦合方式下,水稻收獲后各器官干物質(zhì)量、碳含量如圖2(圖中不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05))所示。試驗(yàn)結(jié)果表明,不同水氮耦合方式對(duì)各器官干物質(zhì)量、含碳量均有影響。常規(guī)灌溉模式下,水稻各器官干物質(zhì)量均隨施氮量的增加而增大;控制灌溉模式下,施入氮肥后各器官干物質(zhì)量均高于不施肥處理,其中CN2處理葉、莖、穗3器官的干物質(zhì)量均高于其他施氮量處理;除CN0處理葉、莖干物質(zhì)量低于FN0處理外,控制灌溉模式下其他施氮量處理各器官干物質(zhì)量均高于常規(guī)灌溉模式下相同施氮量處理。相同施氮量下,控制灌溉模式下水稻各器官碳含量均高于常規(guī)灌溉;兩種灌溉模式下,施入氮肥處理根、莖、葉3器官的碳含量均顯著高于不施氮肥處理(P<0.05);除FN0、FN1處理穗的碳含量顯著低于其他各處理外(P<0.05),其他處理穗的碳含量不存在顯著性差異(P>0.05);隨著施氮量的增大,各處理水稻收獲后各器官的碳含量均逐漸增大。綜合來(lái)看,穗的含碳量最高,根的含碳量最低,各處理穗和根的含碳量平均為40.25%、30.30%,其中CN3處理最高,為41.69%、31.64%,FN0處理最低,為37.91%、28.02%。不同水氮耦合方式下,水稻收獲后植株固碳量如表2所示。結(jié)果表明,水稻植株總固碳量為446.49~716.92 g/m2。常規(guī)灌溉模式下,植株總固碳量隨著施氮量的增加而逐漸增大;控制灌溉模式下各處理植株總固碳量高于常規(guī)灌溉模式相同施氮量處理,其中CN2處理總固碳量最大,為716.92 g/m2。水稻收獲后各器官固碳量從大到小依次為穗、莖、葉、根,4器官固碳量分別占植株總固碳量的53.69%~59.44%、27.42%~30.12%、7.24%~8.96%、4.71%~8.35%。相同施氮量下,控制灌溉模式下莖、葉、根固碳量均大于常規(guī)灌溉模式;兩種灌溉模式下3器官的固碳量均隨著施氮量的增加而增大,除CN0處理的穗固碳量低于FN0外,其余相同施氮量、控制灌溉模式下穗固碳量均大于常規(guī)灌溉模式,且穗固碳量隨著施氮量的增加而逐漸增大。
不同水氮耦合方式下,水稻各生育期平均微生物呼吸速率及根呼吸速率如圖4所示。試驗(yàn)結(jié)果表明,各生育期平均微生物呼吸速率及根呼吸速率均與各生育期平均土壤總呼吸速率整體變化趨勢(shì)相同,從返青期到乳熟期整體呈先升高后降低的趨勢(shì),且均在分蘗期達(dá)到峰值,其中CN3處理在分蘗期平均微生物呼吸速率及根呼吸速率最大,分別為5.12、1.95μmol/(m2·s)。在返青期,由于水稻根系并不發(fā)達(dá),且低溫導(dǎo)致土壤微生物活動(dòng)較弱,導(dǎo)致稻田根呼吸及微生物呼吸對(duì)不同水氮耦合方式的響應(yīng)較弱,變化規(guī)律并不明顯;在水稻其他各生育期,兩種灌溉模式下的平均微生物呼吸速率及根呼吸速率均隨施氮量的增加而增大,且控制灌溉模式下各施氮量處理平均微生物呼吸速率及根呼吸速率均大于常規(guī)灌溉模式下相同施氮量處理。圖4 水稻各生育期平均微生物和根的呼吸速率
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黃土丘陵區(qū)退耕草地土壤呼吸及其組分對(duì)氮磷添加的響應(yīng)[J]. 周俊杰,陳志飛,楊全,賴帥彬,王智,徐炳成. 環(huán)境科學(xué). 2020(01)
[2]不同施肥水平對(duì)夏玉米土壤呼吸的影響研究[J]. 毛一男,胡振華,彭致功,張寶忠,魏征,劉露. 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2019(04)
[3]長(zhǎng)期施肥對(duì)春玉米田土壤呼吸及碳平衡的影響研究[J]. 程萬(wàn)莉,雷康寧,王淑英,李利利,樊廷錄,李尚中,趙剛,張建軍,唐小明,黨翼,王磊. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2019(02)
[4]玉米農(nóng)田土壤碳排放及碳平衡對(duì)地膜覆蓋方式及種植行距的響應(yīng)[J]. 于愛忠,柴強(qiáng),殷文,胡發(fā)龍,樊志龍,趙財(cái). 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(19)
[5]15N示蹤分析節(jié)水灌溉下水稻對(duì)不同時(shí)期氮肥的吸收分配[J]. 張忠學(xué),陳鵬,陳帥宏,鄭恩楠,聶堂哲,劉明. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(06)
[6]長(zhǎng)期定位施肥下黑土呼吸的變化特征及其影響因素[J]. 賀美,王立剛,王迎春,沈欣,張亦濤,朱平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(04)
[7]覆膜方式對(duì)小麥-玉米輪作農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)凈碳匯的影響[J]. 馮浩,劉晶晶,張阿鳳,鄒小陽(yáng),陳海心. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(04)
[8]節(jié)水灌溉稻田土壤呼吸變化及其影響因素分析[J]. 楊士紅,王乙江,徐俊增,劉笑吟. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(08)
[9]長(zhǎng)期不同施肥黑土碳氮庫(kù)的組分特征[J]. 孟繁華,李桂花,盧昌艾,于維水,武紅亮. 中國(guó)土壤與肥料. 2015(02)
[10]保水劑用量對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳足跡的影響[J]. 楊永輝,武繼承,趙世偉,潘曉瑩,何方. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(04)
博士論文
[1]不同稻作模式稻田碳固定、碳排放和土壤有機(jī)碳變化機(jī)制研究[D]. 展茗.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]施肥對(duì)水稻碳積累的影響研究[D]. 田莉.浙江大學(xué) 2013
[2]耕作和施肥對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)土壤碳排放及碳收支影響的研究[D]. 寇志奎.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[3]施肥對(duì)水稻植株碳氮分配與積累的影響[D]. 馮蕾.西安建筑科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3346130
【文章來(lái)源】:農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2020,51(06)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
水稻生長(zhǎng)期內(nèi)空氣溫度和降雨量的日變化曲線
不同水氮耦合方式下,水稻收獲后各器官干物質(zhì)量、碳含量如圖2(圖中不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05))所示。試驗(yàn)結(jié)果表明,不同水氮耦合方式對(duì)各器官干物質(zhì)量、含碳量均有影響。常規(guī)灌溉模式下,水稻各器官干物質(zhì)量均隨施氮量的增加而增大;控制灌溉模式下,施入氮肥后各器官干物質(zhì)量均高于不施肥處理,其中CN2處理葉、莖、穗3器官的干物質(zhì)量均高于其他施氮量處理;除CN0處理葉、莖干物質(zhì)量低于FN0處理外,控制灌溉模式下其他施氮量處理各器官干物質(zhì)量均高于常規(guī)灌溉模式下相同施氮量處理。相同施氮量下,控制灌溉模式下水稻各器官碳含量均高于常規(guī)灌溉;兩種灌溉模式下,施入氮肥處理根、莖、葉3器官的碳含量均顯著高于不施氮肥處理(P<0.05);除FN0、FN1處理穗的碳含量顯著低于其他各處理外(P<0.05),其他處理穗的碳含量不存在顯著性差異(P>0.05);隨著施氮量的增大,各處理水稻收獲后各器官的碳含量均逐漸增大。綜合來(lái)看,穗的含碳量最高,根的含碳量最低,各處理穗和根的含碳量平均為40.25%、30.30%,其中CN3處理最高,為41.69%、31.64%,FN0處理最低,為37.91%、28.02%。不同水氮耦合方式下,水稻收獲后植株固碳量如表2所示。結(jié)果表明,水稻植株總固碳量為446.49~716.92 g/m2。常規(guī)灌溉模式下,植株總固碳量隨著施氮量的增加而逐漸增大;控制灌溉模式下各處理植株總固碳量高于常規(guī)灌溉模式相同施氮量處理,其中CN2處理總固碳量最大,為716.92 g/m2。水稻收獲后各器官固碳量從大到小依次為穗、莖、葉、根,4器官固碳量分別占植株總固碳量的53.69%~59.44%、27.42%~30.12%、7.24%~8.96%、4.71%~8.35%。相同施氮量下,控制灌溉模式下莖、葉、根固碳量均大于常規(guī)灌溉模式;兩種灌溉模式下3器官的固碳量均隨著施氮量的增加而增大,除CN0處理的穗固碳量低于FN0外,其余相同施氮量、控制灌溉模式下穗固碳量均大于常規(guī)灌溉模式,且穗固碳量隨著施氮量的增加而逐漸增大。
不同水氮耦合方式下,水稻各生育期平均微生物呼吸速率及根呼吸速率如圖4所示。試驗(yàn)結(jié)果表明,各生育期平均微生物呼吸速率及根呼吸速率均與各生育期平均土壤總呼吸速率整體變化趨勢(shì)相同,從返青期到乳熟期整體呈先升高后降低的趨勢(shì),且均在分蘗期達(dá)到峰值,其中CN3處理在分蘗期平均微生物呼吸速率及根呼吸速率最大,分別為5.12、1.95μmol/(m2·s)。在返青期,由于水稻根系并不發(fā)達(dá),且低溫導(dǎo)致土壤微生物活動(dòng)較弱,導(dǎo)致稻田根呼吸及微生物呼吸對(duì)不同水氮耦合方式的響應(yīng)較弱,變化規(guī)律并不明顯;在水稻其他各生育期,兩種灌溉模式下的平均微生物呼吸速率及根呼吸速率均隨施氮量的增加而增大,且控制灌溉模式下各施氮量處理平均微生物呼吸速率及根呼吸速率均大于常規(guī)灌溉模式下相同施氮量處理。圖4 水稻各生育期平均微生物和根的呼吸速率
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]黃土丘陵區(qū)退耕草地土壤呼吸及其組分對(duì)氮磷添加的響應(yīng)[J]. 周俊杰,陳志飛,楊全,賴帥彬,王智,徐炳成. 環(huán)境科學(xué). 2020(01)
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[3]長(zhǎng)期施肥對(duì)春玉米田土壤呼吸及碳平衡的影響研究[J]. 程萬(wàn)莉,雷康寧,王淑英,李利利,樊廷錄,李尚中,趙剛,張建軍,唐小明,黨翼,王磊. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2019(02)
[4]玉米農(nóng)田土壤碳排放及碳平衡對(duì)地膜覆蓋方式及種植行距的響應(yīng)[J]. 于愛忠,柴強(qiáng),殷文,胡發(fā)龍,樊志龍,趙財(cái). 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(19)
[5]15N示蹤分析節(jié)水灌溉下水稻對(duì)不同時(shí)期氮肥的吸收分配[J]. 張忠學(xué),陳鵬,陳帥宏,鄭恩楠,聶堂哲,劉明. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(06)
[6]長(zhǎng)期定位施肥下黑土呼吸的變化特征及其影響因素[J]. 賀美,王立剛,王迎春,沈欣,張亦濤,朱平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(04)
[7]覆膜方式對(duì)小麥-玉米輪作農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)凈碳匯的影響[J]. 馮浩,劉晶晶,張阿鳳,鄒小陽(yáng),陳海心. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(04)
[8]節(jié)水灌溉稻田土壤呼吸變化及其影響因素分析[J]. 楊士紅,王乙江,徐俊增,劉笑吟. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(08)
[9]長(zhǎng)期不同施肥黑土碳氮庫(kù)的組分特征[J]. 孟繁華,李桂花,盧昌艾,于維水,武紅亮. 中國(guó)土壤與肥料. 2015(02)
[10]保水劑用量對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳足跡的影響[J]. 楊永輝,武繼承,趙世偉,潘曉瑩,何方. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(04)
博士論文
[1]不同稻作模式稻田碳固定、碳排放和土壤有機(jī)碳變化機(jī)制研究[D]. 展茗.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]施肥對(duì)水稻碳積累的影響研究[D]. 田莉.浙江大學(xué) 2013
[2]耕作和施肥對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)土壤碳排放及碳收支影響的研究[D]. 寇志奎.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[3]施肥對(duì)水稻植株碳氮分配與積累的影響[D]. 馮蕾.西安建筑科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3346130
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