生物炭及滴灌對(duì)京郊大棚土壤氮素殘留及溫室氣體排放的影響.pdf

1、蔬菜種植在生產(chǎn)管理過(guò)程中存在施肥量大、灌溉頻繁等現(xiàn)象，而這種不合理施肥灌溉導(dǎo)致土壤、地表水、地下水硝態(tài)氮污染加劇以及溫室氣體（CO2、N2O）排放量增加等的一系列重大環(huán)境問(wèn)題。本文以生物炭（B）為試驗(yàn)材料、局部根區(qū)交替（PRD）滴灌技術(shù)為灌溉改進(jìn)措施，分別開(kāi)展田間和室內(nèi)兩部分試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行目的性研究。田間試驗(yàn)通過(guò)在兩季作物種植過(guò)程中，主要研究常規(guī)施肥下混施生物炭、實(shí)施P RD滴灌以及兩者配合施用對(duì)土壤無(wú)機(jī)氮淋溶的影響；室內(nèi)試驗(yàn)主要研究，基于

2、目前蔬菜種植過(guò)程中常見(jiàn)的四種施肥模式下，添加生物炭土壤中兩種溫室氣體的釋放特征，旨在為緩解菜地土壤生態(tài)系統(tǒng)無(wú)機(jī)氮淋失和減少溫室氣體排放技術(shù)的研發(fā)提供理論依據(jù)。本文的主要結(jié)果如下：
　?。?）田間常規(guī)施肥灌溉（CK）、PRD、B和B+PRD四個(gè)不同處理下在不同時(shí)期土壤無(wú)機(jī)氮均發(fā)生不同程度的淋溶。在63d時(shí)，M處理土壤深層（40-100cm）的各個(gè)土層無(wú)機(jī)氮含量顯著增加，M+B處理下土壤剖面無(wú)機(jī)氮含量與0d相比沒(méi)有顯著變化，說(shuō)明M+B

3、處理可緩解土壤無(wú)機(jī)氮向剖面深層淋溶的速度。通過(guò)比較在126d、189d和234d時(shí)兩種施肥處理下土壤剖面各個(gè)土層無(wú)機(jī)氮含量大小同樣說(shuō)明施加生物炭處理可以減緩無(wú)機(jī)氮在剖面中的淋溶。
　　（2）在189d和234d，由于降雨量和灌溉量增加土壤無(wú)機(jī)氮發(fā)生大量淋溶，表現(xiàn)為剖面土壤各個(gè)土層無(wú)機(jī)氮含量顯著降低。M和M+B兩種施肥模式下，比較不同滴灌方式處理土壤剖面無(wú)機(jī)氮含量分布變化發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)滴灌處理相比， PRD滴灌處理的土壤各個(gè)土層無(wú)機(jī)氮

4、含量較高，即與常規(guī)滴灌技術(shù)相比，PRD滴灌技術(shù)可以降低無(wú)機(jī)氮的向深層的運(yùn)移速度，減少無(wú)機(jī)氮的淋溶損失。
　　（3）比較不同滴灌方式下，施加生物炭對(duì)0-100cm土體無(wú)機(jī)氮累積量的影響發(fā)現(xiàn)，當(dāng)無(wú)機(jī)氮發(fā)生淋溶時(shí)，生物炭結(jié)合PRD滴灌處理下土體無(wú)機(jī)氮累積量最高，說(shuō)明生物炭結(jié)合PRD滴灌與常規(guī)滴灌相比在緩解無(wú)機(jī)氮在剖面淋溶效果更顯著。
　?。?）不同施肥模式下添加生物炭對(duì)土壤系統(tǒng)中CO2、N2O釋放產(chǎn)生影響的持續(xù)時(shí)間不同。CK和M模

5、式下，添加不同用量生物炭?jī)H在培養(yǎng)初期（0－1.5d）對(duì)CO2、N2O的釋放產(chǎn)生影響，而在2－60d，添加生物炭對(duì)CO2、N2O釋放的影響不明顯。F和M+F模式下，生物炭輸入對(duì)土壤CO2、N2O釋放產(chǎn)生影響的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。分別在0－14d和0－25d生物炭輸入對(duì)土壤系統(tǒng)中CO2和N2O的釋放均具有顯著抑制或促進(jìn)作用，而隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)（27－60d），這種促進(jìn)作用逐漸減弱。
　　（5）不同施肥模式下，添加生物炭對(duì)土壤系統(tǒng)中CO2、