本文關鍵詞：不同農作措施對棕壤玉米田溫室氣體排放及碳足跡的影響

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【摘要】：為研究不同農作措施對東北地區(qū)農田土壤CO2和N2O排放與玉米生產全過程中碳足跡的影響及篩選減排措施,于2014和2015年在下遼河平原棕壤地區(qū)玉米地進行了田間試驗,試驗設置無氮肥對照(CK)、常規(guī)施肥(F)、吡啶包衣尿素(FP)、常規(guī)施肥加生物黑炭(FC),以及常規(guī)施肥加秸稈還田(FS)五個處理。觀測并計算了不同農作措施下CO2和N2O的排放通量和累積排放量；利用生命周期法計算了化肥生產、耕作過程中的能源消耗及種子生產等產生的溫室氣體的碳排放,并對不同農作措施的碳足跡和綜合溫室效應進行分析。試驗結果表明：(1)土壤CO2排放通量主要受土壤溫度影響,二者呈顯著正相關關系,在玉米的整個生育期內,不同農作措施的CO2排放通量表現(xiàn)為從苗期到成熟期先增加后減少,具體表現(xiàn)為：大喇叭口期抽雄期小喇叭口期乳熟—成熟期苗期—拔節(jié)期。(2)不同農作措施對CO2排放的影響不同,與常規(guī)施肥處理相比較,2014和2015年吡啶包衣尿素處理土壤CO2排放量分別減少了23.3%和27.5%,生物黑炭處理減少了18.3%和25.2%,秸稈還田對土壤CO2排放沒有顯著影響,表明毗啶包衣尿素處理和生物黑炭處理對土壤呼吸強度有一定的抑制作用,其中,吡啶包衣尿素處理對減少土壤CO2排放的影響更顯著。(3)土壤N2O排放通量主要受施肥時間和施肥量的影響,在施肥后一段時間內排放通量較高,其中2014年基肥和追肥階段排放的N20分別占生育期N2O累積排放量的24.3%～27.3%和32.0%～38.2%,2015年占23.3%～24.8%和23.0%～27.1%：與常規(guī)施肥處理相比較,吡啶包衣尿素、生物黑炭和秸稈還田這三種措施在2014年玉米生育期N20累積排放量分別比F處理降低了30.2%、22.7%和9.4%,2015年下降了24.4%、19.3%和6.2%,吡啶包衣尿素的減排效果最好；(4)吡啶包衣尿素和生物黑炭處理的碳足跡較低,2014年分別較常規(guī)施肥處理降低了19.5%和14.8%,2015年降低了16.3%和13.8%；吡啶包衣尿素處理的碳強度最低、碳效率最高,與其它農作措施相比是高產低排的低碳施肥措施；施用氮肥的直接N2O排放占玉米地生產全生命周期中碳排放的最大份額(各處理2014年占比74.9%～89.0%,2015年占比76.4%～89.9%),其次是化肥生產過程的碳排放(各處理2014年占比13.4%～17.8%,2015年占比13.8%～16.5%)。(5)2014和2015年不同農作措施管理下的玉米產量大小依次為生物黑炭吡啶包衣尿素常規(guī)施肥加秸稈還田常規(guī)施肥無氮肥對照處理。因此,在保證了作物產量的前提下,適當減少氮肥用量、提高氮肥利用率是降低玉米生產過程碳足跡的關鍵,本研究中,吡啶包衣尿素處理為棕壤區(qū)玉米生產過程中減少碳排放的最優(yōu)措施。
【關鍵詞】：農作措施 棕壤 CO_2排放 N_2O排放 碳足跡
【學位授予單位】：沈陽農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X712
【目錄】：

• 摘要8-10
• 英文摘要10-12
• 第一章 前言12-20
• 1.1 研究背景與意義12-13
• 1.2 國內外研究進展13-18
• 1.2.1 農田土壤CO_2排放特征及影響因子13-15
• 1.2.1.1 土壤溫度對CO_2排放的影響13
• 1.2.1.2 土壤水分對CO_2排放的影響13-14
• 1.2.1.3 施肥措施對CO_2排放的影響14
• 1.2.1.4 耕作措施對CO_2排放的影響14-15
• 1.2.2 農田土壤N_2O排放特征及影響因子15-17
• 1.2.2.1 土壤溫度對N_2O排放的影響16
• 1.2.2.2 土壤水分對N_2O排放的影響16
• 1.2.2.3 施肥管理對N_2O排放的影響16-17
• 1.2.2.4 耕作措施對N_2O排放的影響17
• 1.2.3 農田碳足跡的含義及研究進展17-18
• 1.3 研究內容與技術路線18-20
• 1.3.1 研究內容18-19
• 1.3.2 技術路線19-20
• 第二章 試驗材料與方法20-25
• 2.1 田間試驗地概況20
• 2.2 試驗設計20-21
• 2.3 測定指標與方法21-22
• 2.3.1 土壤樣品的采集與測定方法21
• 2.3.2 氣體樣品的采集與測定21-22
• 2.3.4 土壤溫度和水分的測定22
• 2.4 溫室氣體排放通量計算方法22
• 2.5 碳足跡計算方法22-23
• 2.6 碳強度與碳效率23-24
• 2.7 數(shù)據(jù)處理24-25
• 第三章 結果與分析25-48
• 3.1 不同農作措施的土壤CO_2排放特征及影響因子25-31
• 3.1.1 不同農作措施土壤CO_2排放通量動態(tài)變化25-27
• 3.1.2 土壤溫度和水分對CO_2排放的影響27-28
• 3.1.3 玉米生育期內不同時期CO_2的累積排放量及比例特征28-31
• 3.2 不同農作措施的土壤CO_2排放特征及影響因子31-41
• 3.2.1 不同農作措施對土壤無機氮含量的影響31-34
• 3.2.2 不同農作措施土壤N_2O排放通量動態(tài)變化34-36
• 3.2.3 土壤溫度和水分對N_2O排放的影響36-37
• 3.2.4 玉米生育期內不同時期N_2O的累積排放量及比例特征37-40
• 3.2.5 不同農作措施N_2O排放系數(shù)40-41
• 3.3 不同農作措施對玉米生命周期碳足跡的影響41-46
• 3.4 不同農作措施對玉米產量的影響46-47
• 3.5 不同農作措施對碳強度與碳效率的影響47-48
• 第四章 結論與討論48-52
• 4.1 結論48-49
• 4.1.1 不同農作措施玉米農田土壤CO_2的變化特征48
• 4.1.2 不同農作措施玉米農田土壤N_2O的排放特征48-49
• 4.1.3 不同農作措施玉米生育周期內的產量及碳足跡49
• 4.2 討論49-51
• 4.3 研究中存在的問題51-52
• 參考文獻52-59
• 致謝59-60
• 攻讀學位論文期間發(fā)表文章60

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