水肥管理對鄱陽湖流域稻田溫室氣體排放的影響
發(fā)布時間:2021-07-10 09:31
為探明水肥管理模式對稻田溫室氣體(CH4,CO2和N2O)的影響規(guī)律,以鄱陽湖流域贛撫平原灌區(qū)稻田為研究對象,考慮間歇灌溉(W1)和淹灌(W0)2種灌溉模式,不施氮(N0)、減量施氮(N1,135 kg/hm2)和常規(guī)施氮(N2,180 kg/hm2)3種施氮水平,采用靜態(tài)箱-氣相色譜法測定氣體排放量,結合產量計算溫室氣體排放強度。結果表明:稻田CH4和CO2排放通量全天內表現為單峰模式,CH4日排放峰值在14:00—15:00,CO2排放峰值提前約1~2 h,而N2O排放通量全天內則表現為上午、傍晚和深夜的三峰模式。08:00—11:00內3種氣體校正系數和綜合值均比較接近1,是進行田間觀測的最佳時段。稻田CH4排放通量在生育前期迅速增長達到峰值,中后期相對平緩并伴有1~2個小峰值。間歇灌溉CH4排放通量較少。不同水肥處理下...
【文章來源】:農業(yè)工程學報. 2020,36(16)北大核心EICSCD
【文章頁數】:9 頁
【部分圖文】:
水稻生育期平均水層深度和氣溫變化Fig.1Changesofaveragewaterdepthandairtemperatureduringricegrowingperiod
29~36d)田面落干,二者水層深度均為0,曬田期后W1下田間多處于薄水層甚至無水層狀態(tài),水層深度均低于W0。采樣箱內氣溫先減后增并在第32天達到峰值35.21℃,此后氣溫增減略有反復,在第76天達到最低值27.64℃。圖1水稻生育期平均水層深度和氣溫變化Fig.1Changesofaveragewaterdepthandairtemperatureduringricegrowingperiod2.2稻田溫室氣體排放日內變化規(guī)律以W0N2處理為例,選取8月26日、8月29日和9月15日3個典型日的氣體排放特征,圖2可見稻田CH4和CO2排放通量的晝夜變化規(guī)律相似,全天內表現為單峰模式,CH4日排放峰值在14:00-15:00,CO2排放峰值提前約1~2h,即12:00-15:00。而N2O排放通量全天內則表現為上午、傍晚和深夜的三峰模式,03:00-06:00還表現為負排放。夜間(21:00-次日凌晨03:00)由于溫度較低且土壤微生物活性不高,CH4和CO2的排放通量較小且?guī)缀醣3植蛔。CH4和CO2/N2O的日內排放還存在一定的消長關系,當土壤處于CH4排放量較高時,CO2和N2O的排放量較低,CH4排放量較低時,CO2和N2O的排放量則較高。圖2淹灌和常規(guī)施氮處理稻田溫室氣體排放日變化過程Fig.2Diurnalvariationsofgasemissionsinpaddyfieldfortreatmentoffloodingirrigationwithconventionalfertilizer-Napplication
農業(yè)工程學報(http://www.tcsae.org)2020年88根據式(3)分別計算氣體校正系數,綜合校正系數為3種氣體校正系數的平均值(表2)。表2中各觀測時段校正系數越接近1,則以該時段的觀測代表全天平均值越合理?梢奀H4、CO2和N2O的最佳觀測時間分別為10:00、08:00和22:00,為了簡化試驗操作,綜合考慮3種氣體的最佳觀測時間為08:00。由于本研究重復數為3,氣體采集需要2h以上的連續(xù)時段,08:00-11:00內各氣體校正系數和綜合值均比較接近1,是進行田間觀測的最佳時段,因此在本試驗中以08:00-11:00觀測的溫室氣體排放量作為全天日均排放通量是合理的。表2各測定時刻校正系數Table2Correctionfactorsatdifferentmeasurementtimes校正系數Correctionfactor時間TimeCH4CO2N2O綜合值Totalvalue06:001.1571.208-0.1270.74608:001.1101.0190.7510.96009:001.0520.9460.7180.90510:000.9950.8720.6070.82511:000.8910.8099.4313.71012:000.8190.7662.6741.42015:000.6490.7356.5512.64518:000.9130.9190.8300.88722:001.2471.3061.1351.22901:001.4181.4661.1661.35006:001.4071.1850.5411.0442.3稻田溫室氣體排放季節(jié)變化規(guī)律2.3.1CH4變化規(guī)律圖3a表明,稻田CH4排放通量的整體變化趨勢相似,前期迅速增長達到生育期峰值,中后期相對平緩并伴有1~2個小峰值。間歇灌溉W1由于根系氧氣更加充足,CH4排放通量較少。分蘗前期稻田CH4的排放通量達到峰值,W1下的峰值比W0大,且W0模式存在大約3~6d的滯后效應(淹水稻田長期有水層,土壤有機質分解較慢,CH4排放是一?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]土壤溫室氣體測定方法研究進展[J]. 張振超,王金牛,孫建,蔣海波,魏天興. 應用與環(huán)境生物學報. 2019(05)
[2]不同灌溉模式寒地稻田CH4和N2O排放特征及增溫潛勢分析[J]. 王長明,張忠學,呂純波,鄭恩楠,贠寧晗. 灌溉排水學報. 2019(01)
[3]不同有機肥對稻田溫室氣體排放及產量的影響[J]. 吳家梅,紀雄輝,彭華,謝運河,官迪,田發(fā)祥,朱堅,霍蓮杰. 農業(yè)工程學報. 2018(04)
[4]施氮水平對稻田土壤溫室氣體排放的影響[J]. 馬艷芹,錢晨晨,孫丹平,鄧麗萍,黃國勤,陸衛(wèi)斌. 農業(yè)工程學報. 2016(S2)
[5]稻田甲烷排放與減排的研究進展[J]. 葛會敏,陳璐,于一帆,陳云,劉立軍. 中國農學通報. 2015(03)
[6]鄱陽湖流域水稻水分生產函數模型試驗研究[J]. 柴江穎,崔遠來,汪文超,劉方平. 中國農村水利水電. 2014(08)
[7]秸稈還田對水稻生長發(fā)育和稻田溫室氣體排放的影響[J]. 顧道健,薛朋,陸希婕,張耗,劉立軍,王志琴,楊建昌. 中國稻米. 2014(03)
[8]控制灌溉稻田的甲烷減排效果[J]. 彭世彰,和玉璞,楊士紅,徐俊增,侯會靜. 農業(yè)工程學報. 2013(08)
[9]稻田CH4和N2O綜合排放對控制灌溉的響應[J]. 彭世彰,侯會靜,徐俊增,楊士紅,茆智. 農業(yè)工程學報. 2012(13)
[10]稻田溫室氣體排放與減排研究綜述[J]. 邵美紅,孫加焱,阮關海. 浙江農業(yè)學報. 2011(01)
博士論文
[1]人工濕地系統(tǒng)中甲烷和氧化亞氮的同步消減及機制研究[D]. 程呈.山東大學 2019
碩士論文
[1]水肥運籌對黑龍江省稻田CH4和N2O排放影響的研究[D]. 王曉萌.東北農業(yè)大學 2019
[2]不同水氮管理模式的寒地黑土稻田溫室氣體排放特征研究[D]. 王長明.東北農業(yè)大學 2018
[3]含硫工業(yè)副產物對黃壤性稻田溫室氣體排放的影響[D]. 向秋潔.西南大學 2018
本文編號:3275658
【文章來源】:農業(yè)工程學報. 2020,36(16)北大核心EICSCD
【文章頁數】:9 頁
【部分圖文】:
水稻生育期平均水層深度和氣溫變化Fig.1Changesofaveragewaterdepthandairtemperatureduringricegrowingperiod
29~36d)田面落干,二者水層深度均為0,曬田期后W1下田間多處于薄水層甚至無水層狀態(tài),水層深度均低于W0。采樣箱內氣溫先減后增并在第32天達到峰值35.21℃,此后氣溫增減略有反復,在第76天達到最低值27.64℃。圖1水稻生育期平均水層深度和氣溫變化Fig.1Changesofaveragewaterdepthandairtemperatureduringricegrowingperiod2.2稻田溫室氣體排放日內變化規(guī)律以W0N2處理為例,選取8月26日、8月29日和9月15日3個典型日的氣體排放特征,圖2可見稻田CH4和CO2排放通量的晝夜變化規(guī)律相似,全天內表現為單峰模式,CH4日排放峰值在14:00-15:00,CO2排放峰值提前約1~2h,即12:00-15:00。而N2O排放通量全天內則表現為上午、傍晚和深夜的三峰模式,03:00-06:00還表現為負排放。夜間(21:00-次日凌晨03:00)由于溫度較低且土壤微生物活性不高,CH4和CO2的排放通量較小且?guī)缀醣3植蛔。CH4和CO2/N2O的日內排放還存在一定的消長關系,當土壤處于CH4排放量較高時,CO2和N2O的排放量較低,CH4排放量較低時,CO2和N2O的排放量則較高。圖2淹灌和常規(guī)施氮處理稻田溫室氣體排放日變化過程Fig.2Diurnalvariationsofgasemissionsinpaddyfieldfortreatmentoffloodingirrigationwithconventionalfertilizer-Napplication
農業(yè)工程學報(http://www.tcsae.org)2020年88根據式(3)分別計算氣體校正系數,綜合校正系數為3種氣體校正系數的平均值(表2)。表2中各觀測時段校正系數越接近1,則以該時段的觀測代表全天平均值越合理?梢奀H4、CO2和N2O的最佳觀測時間分別為10:00、08:00和22:00,為了簡化試驗操作,綜合考慮3種氣體的最佳觀測時間為08:00。由于本研究重復數為3,氣體采集需要2h以上的連續(xù)時段,08:00-11:00內各氣體校正系數和綜合值均比較接近1,是進行田間觀測的最佳時段,因此在本試驗中以08:00-11:00觀測的溫室氣體排放量作為全天日均排放通量是合理的。表2各測定時刻校正系數Table2Correctionfactorsatdifferentmeasurementtimes校正系數Correctionfactor時間TimeCH4CO2N2O綜合值Totalvalue06:001.1571.208-0.1270.74608:001.1101.0190.7510.96009:001.0520.9460.7180.90510:000.9950.8720.6070.82511:000.8910.8099.4313.71012:000.8190.7662.6741.42015:000.6490.7356.5512.64518:000.9130.9190.8300.88722:001.2471.3061.1351.22901:001.4181.4661.1661.35006:001.4071.1850.5411.0442.3稻田溫室氣體排放季節(jié)變化規(guī)律2.3.1CH4變化規(guī)律圖3a表明,稻田CH4排放通量的整體變化趨勢相似,前期迅速增長達到生育期峰值,中后期相對平緩并伴有1~2個小峰值。間歇灌溉W1由于根系氧氣更加充足,CH4排放通量較少。分蘗前期稻田CH4的排放通量達到峰值,W1下的峰值比W0大,且W0模式存在大約3~6d的滯后效應(淹水稻田長期有水層,土壤有機質分解較慢,CH4排放是一?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]土壤溫室氣體測定方法研究進展[J]. 張振超,王金牛,孫建,蔣海波,魏天興. 應用與環(huán)境生物學報. 2019(05)
[2]不同灌溉模式寒地稻田CH4和N2O排放特征及增溫潛勢分析[J]. 王長明,張忠學,呂純波,鄭恩楠,贠寧晗. 灌溉排水學報. 2019(01)
[3]不同有機肥對稻田溫室氣體排放及產量的影響[J]. 吳家梅,紀雄輝,彭華,謝運河,官迪,田發(fā)祥,朱堅,霍蓮杰. 農業(yè)工程學報. 2018(04)
[4]施氮水平對稻田土壤溫室氣體排放的影響[J]. 馬艷芹,錢晨晨,孫丹平,鄧麗萍,黃國勤,陸衛(wèi)斌. 農業(yè)工程學報. 2016(S2)
[5]稻田甲烷排放與減排的研究進展[J]. 葛會敏,陳璐,于一帆,陳云,劉立軍. 中國農學通報. 2015(03)
[6]鄱陽湖流域水稻水分生產函數模型試驗研究[J]. 柴江穎,崔遠來,汪文超,劉方平. 中國農村水利水電. 2014(08)
[7]秸稈還田對水稻生長發(fā)育和稻田溫室氣體排放的影響[J]. 顧道健,薛朋,陸希婕,張耗,劉立軍,王志琴,楊建昌. 中國稻米. 2014(03)
[8]控制灌溉稻田的甲烷減排效果[J]. 彭世彰,和玉璞,楊士紅,徐俊增,侯會靜. 農業(yè)工程學報. 2013(08)
[9]稻田CH4和N2O綜合排放對控制灌溉的響應[J]. 彭世彰,侯會靜,徐俊增,楊士紅,茆智. 農業(yè)工程學報. 2012(13)
[10]稻田溫室氣體排放與減排研究綜述[J]. 邵美紅,孫加焱,阮關海. 浙江農業(yè)學報. 2011(01)
博士論文
[1]人工濕地系統(tǒng)中甲烷和氧化亞氮的同步消減及機制研究[D]. 程呈.山東大學 2019
碩士論文
[1]水肥運籌對黑龍江省稻田CH4和N2O排放影響的研究[D]. 王曉萌.東北農業(yè)大學 2019
[2]不同水氮管理模式的寒地黑土稻田溫室氣體排放特征研究[D]. 王長明.東北農業(yè)大學 2018
[3]含硫工業(yè)副產物對黃壤性稻田溫室氣體排放的影響[D]. 向秋潔.西南大學 2018
本文編號:3275658
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