【摘要】：當(dāng)前我國(guó)利用養(yǎng)殖糞污厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的沼液進(jìn)行灌溉的農(nóng)田面積越來越大,雖然實(shí)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(duì)土壤、地下水和作物的影響,但沼液灌溉對(duì)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(yàn),運(yùn)用靜態(tài)箱-氣相色譜法,研究牛場(chǎng)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(shí)監(jiān)測(cè)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(jī)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(chǎng)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(yàn)結(jié)果如下:1)通過監(jiān)測(cè)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(shì)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(shí)間的延長(zhǎng)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(duì)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(shì):小麥季CO2出現(xiàn)了4個(gè)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(shí)間內(nèi)降到較低水平。在整個(gè)輪作期內(nèi),與常規(guī)施肥相比,1:1稀釋沼液灌溉3次會(huì)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(huì)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(huì)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(yàn)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(huì)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(gè)時(shí)間段內(nèi),且需增加采樣頻率,其他時(shí)間段可適當(dāng)降低采樣頻率。本試驗(yàn)結(jié)果可補(bǔ)充完善養(yǎng)殖/種植業(yè)耦合過程對(duì)土壤溫室氣體的貢獻(xiàn)份額,對(duì)于我國(guó)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(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S141;S154.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2325410