干濕變化，氮肥，DCD和水稻秸稈對稻田土壤N2O，CH4和CO2排放的影響.pdf

1、氧化亞氮(N2O)，甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)是農(nóng)田排放的主要溫室氣體(GHG)。溫室氣體從土壤到大氣的生成和釋放主要受人為活動和自然過程的影響。耕地土壤水分狀況可能在耕作過程中隨時間波動從而導致土壤性質(zhì)的變化。土壤濕度/含水量是微生物活動的重要參數(shù)。硝化細菌需要土壤孔隙中存在氧氣?？深A(yù)測的是土壤水分狀況的變化會影響碳(C)和氮(N)在土壤中的周轉(zhuǎn)，從而影響溫室氣體的排放。為了了解不同水分含量(淹水和濕潤(60％WFPS)對土壤

2、溫室氣體的排放影響，我們進行了幾項室內(nèi)培養(yǎng)實驗。旨在為探索與土壤溫室氣體排放有關(guān)的重大科學技術(shù)問題提供科學依據(jù)。
　　土壤采自于湖北省咸寧市的油菜-水稻輪作的水稻土壤。風干后的土壤用來進行不同處理（有無DCD、肥料和有機物（秸稈）組合）的室內(nèi)培養(yǎng)實驗。在25℃下分別進行連續(xù)淹水，連續(xù)濕潤和淹水-濕潤的處理。將硅膠置于培養(yǎng)瓶的頂部空間來吸收水分，從而實現(xiàn)從淹水到濕潤的轉(zhuǎn)化。在所有實驗中定期采集土壤樣品來分析土壤性質(zhì)和氣體濃度。pH通

3、過pH計測定，微生物生物量碳(MBC)和溶解性有機碳(DOC)通過總有機碳分析儀((vario TOC cube，Elementar，Germany)測定，銨態(tài)氮和硝態(tài)氮通過比色法測定，氧化亞氮(N2O)，甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)的濃度用氣相色譜儀(Agilent7890A，Agilent Technologies Inc.，Santa Clara,CA，USA)測定。主要結(jié)果和結(jié)論如下。
　　隨著水分從淹水轉(zhuǎn)為濕潤狀況

4、(60％WFPS)，N2O的排放相比于持續(xù)淹水和持續(xù)濕潤處理顯著增加。在使用了DCD的土壤中，淹水轉(zhuǎn)為濕潤的處理中N2O排放峰值受到抑制。添加肥料增加了兩個水分處理中N2O的排放。添加秸稈的土壤中，當淹水轉(zhuǎn)為濕潤處理后，N2O排放顯著增加。
　　一般來說，當水分含量較低的時候（潮濕處理），CH4會被吸收。然而，當土壤處于淹水條件時觀察到存在CH4排放。在添加秸稈和同時添加秸稈和肥料(OM+N)的處理中，CH4的排放量達到最大，分別

5、為380.241μg·kg-1·h-1和298.940μg kg-1h-1。
　　在淹水階段開始時，觀察到較高的CO2排放。經(jīng)過4天淹水后，CO2的排放量開始降低，但當水分條件由淹水轉(zhuǎn)為濕潤時，CO2的排放量很高。添加秸稈處理的CO2排放比同時添加秸稈和氮肥的更高，達到65.307mg d-1。
　　在秸稈(OM)，秸稈+氮肥(OM+N)，氮肥(N)和DCD加氮肥(D+N)處理中，淹水轉(zhuǎn)為濕潤(60％WFPS)的土壤DOC和

6、MBC含量增加。添加DCD可以降低DOC和MBC的含量。添加氮肥(N)，D+N和OM+N的處理中銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的濃度較高。
　　綜上所述，結(jié)果表明，水分變化(淹水轉(zhuǎn)為濕潤(60％WFPS))會增加N2O和CO2的排放量，但會抑制CH4的排放。土壤水分變化導致土壤中有機碳和礦質(zhì)氮含量的變化，從而影響溫室氣體的排放。DCD的使用減緩了N2O的排放。施用氮肥和秸稈增加了N2O，CH4，和CO2的排放量。改變土壤的水分條件是調(diào)節(jié)土壤溫室氣