日光溫室生菜地溫室氣體排放對(duì)有機(jī)肥的響應(yīng)及其機(jī)理研究.pdf

1、在聊城大學(xué)土壤生態(tài)環(huán)境教學(xué)科研基地日光溫室，研究了牛糞（C）、雞糞（H）、羊糞（S）、牛糞+秸稈（CSt）、雞糞+秸稈（HSt）、羊糞+秸稈（SSt）、牛糞+雞糞+秸稈（CHSt）、牛糞+羊糞+秸稈（CSSt）、羊糞+雞糞+秸稈（SHSt）、牛糞+雞糞+羊糞+秸稈（CHSSt）堆肥的溫室氣體排放規(guī)律及生菜地施用有機(jī)肥對(duì)土壤理化特性、土壤酶活性及土壤溫室氣體排放的影響，分析了土壤理化特性與土壤酶活性的相關(guān)性，探討了土壤理化特性及土壤酶活性

2、對(duì)土壤溫室氣體排放的影響。主要結(jié)果如下：
　?。?）各堆肥處理溫室氣體排放規(guī)律及全球增溫潛勢(shì)。各堆肥處理的 CH4和CO2排放通量隨時(shí)間推進(jìn)呈先升后降變化，且在堆肥后第2～3周達(dá)到最大值；C、H、CSt、HSt、CHSt處理的N2O排放通量最大值出現(xiàn)在第5、6、7周，S、SSt、CSSt、SHSt、CHSSt出現(xiàn)在第1、2周。CO2排放總量表現(xiàn)為CHSt＞HSt＞SHSt＞CHSSt＞SSt＞CSSt＞CSt＞H＞S＞C，添加秸稈

3、的堆肥處理其CO2排放總量明顯高于H、S、C處理。CH4排放總量表現(xiàn)為 H＞C＞CHSt＞HSt＞CHSSt＞CSt＞SHSt＞S＞CSSt＞SSt，N2O排放總量表現(xiàn)為CHSt＞SHSt＞HSt＞S＞CHSSt＞CSSt＞SSt＞CSt＞H＞C。全球增溫潛勢(shì)（GWP）按照CHSt＞HSt＞SHSt＞CHSSt＞CSSt＞SSt＞S＞CSt＞H＞C減小，各處理CO2和N2O排放量占GWP的比例達(dá)82％以上，因此堆肥過(guò)程中CO2和N2O的

4、排放是導(dǎo)致GWP增加的主要原因。
　?。?）施肥對(duì)土壤理化特性的影響。施用有機(jī)肥增加了土壤有機(jī)質(zhì)及氮、磷、鉀含量，且同一種施肥處理的有效磷和速效鉀增幅遠(yuǎn)大于全磷和全鉀。CSt提高土壤pH和全氮效果明顯，分別較CK增加8.12%、6.07%；CHSSt提高土壤電導(dǎo)率效果明顯，而SHSt顯著減小土壤電導(dǎo)率，CSt處理土壤電導(dǎo)率較CK減小8.63%；S、CHSSt、HSt、CHSt、CSSt、H、CSt、SHSt增加土壤硝態(tài)氮含量，分別

5、較CK增加221.78%、205.84%、137.53%、106.39%、69.23%、64.23%、5.00%、3.99%。
　?。?）施肥對(duì)土壤酶活性的影響。施用有機(jī)肥增加了土壤蛋白酶、淀粉酶、蔗糖酶、亞硝酸還原酶活性。其中蛋白酶按照CSSt＞CSt＞C＞HSt＞S＞SSt＞CHSSt=H＞CHSt＞SHSt＞CK減小，淀粉酶按照CSt＞CHSSt＞C＞CHSt＞HSt＞S＞CSSt＞SSt＞H=CK＞SHSt減小，蔗糖酶按照

6、CSt＞CHSSt＞CSSt＞HSt＞C＞SSt＞CHSt＞CK＞H＞SHSt＞S減小，亞硝酸還原酶按照CHSSt＞CSSt＞SSt＞C＞HSt＞S＞CHSt＞H＞CSt＞SHSt＞CK減小。CSt處理土壤蛋白酶、淀粉酶、蔗糖酶、亞硝酸還原酶活性均高于對(duì)照。而有機(jī)施肥降低了土壤脲酶和硝酸還原酶活性，其中脲酶按照 SSt＞CK＞H＞C＞HSt＞CHSSt＞CSSt＞SHSt＞CSt＞CHSt＞S減小，硝酸還原酶按照 CHSSt＞SHSt＞

7、CK＞S＞H＞C＞CSSt＞CSt＞SSt＞CHSt＞HSt減小。
　　土壤理化特性與酶活性的相關(guān)分析表明：速效鉀與土壤蛋白酶和亞硝酸還原酶活性呈顯著正相關(guān)，有機(jī)質(zhì)和有效磷顯著促進(jìn)土壤蛋白酶活性；全磷顯著提高土壤淀粉酶活性；電導(dǎo)率提高土壤蔗糖酶和硝酸還原酶活性；全氮、全鉀明顯提高土壤脲酶活性。全鉀抑制淀粉酶、蔗糖酶、亞硝酸還原酶、硝酸還原酶活性，硝態(tài)氮抑制脲酶活性。
　?。?）施肥處理溫室氣體排放規(guī)律及全球增溫潛勢(shì)。施肥前期

8、，各施肥處理的N2O和CH4排放通量均高于CK，其中以CHSSt處理的N2O排放通量最高，S、CSt、CHSt、H、C處理的CH4排放通量顯著高于CK；CO2排放通量按照CHSt＞S＞SHSt＞SSt＞CHSSt＞CK＞CSt＞HSt＞CSSt＞C＞H減小。施肥中期，各施肥處理均減少N2O排放通量（SHSt除外）；CH4排放通量按照SHSt＞CHSSt＞CK＞SSt＞C＞CSSt＞H＞S＞CHSt＞HSt＞CSt減小；CO2排放通量按照

9、SSt＞S＞SHSt＞CK＞CHSSt＞C＞CHSt＞CSt＞HSt＞H＞CSSt減小。施肥后期，N2O排放通量按照H＞HSt＞CHSSt＞CK＞S＞CHSt＞CSSt＞SHSt＞SSt＞CSt＞C減小；各施肥處理 CH4排放通量均低于CK；CO2排放通量按照HSt＞CSt＞H＞SHSt＞CK＞C＞SSt＞S＞CHSSt＞CHSt＞CSSt減小。
　　施肥過(guò)程N(yùn)2O累積排放量均為正值，且按照CHSSt＞H＞S＞CHSt＞SHSt＞

10、HSt＞CSSt＞CK＞CSt＞SSt＞C減小；CO2累積排放量按照 HSt＞CHSt＞SHSt＞S＞SSt＞CSt＞CK＞CHSSt＞C＞H＞CSSt減小；CH4累積排放量按照 CK＞H＞CHSSt＞C＞CHSt＞CSt＞CSSt＞SHSt＞HSt＞S＞SSt減小；全球增溫潛勢(shì)（GWP）按照HSt＞CHSt＞SHSt＞S＞SSt＞CSt＞CK＞CHSSt＞C＞H＞CSSt減小，CO2排放是導(dǎo)致施肥GWP增加的主要原因。
　　（5

11、）土壤溫室氣體排放的機(jī)理分析。土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、硝態(tài)氮及亞硝酸還原酶、脲酶明顯促進(jìn)土壤N2O排放。土壤有機(jī)質(zhì)、全氮促進(jìn)土壤CH4排放，pH、硝態(tài)氮抑制土壤 CH4排放。土壤有機(jī)質(zhì)和蔗糖酶促進(jìn)土壤 CO2排放，蛋白酶抑制土壤CO2排放。
　　（6）堆肥及施肥模式優(yōu)化。在比較各堆肥、施肥處理對(duì)土壤理化特性、土壤酶活性及土壤溫室氣體排放影響的基礎(chǔ)上，綜合考慮單一畜禽糞便堆肥氮素?fù)p失嚴(yán)重等弊端，結(jié)合廣大農(nóng)村現(xiàn)實(shí)堆肥物料組合，以及秸稈焚燒造