科研产出
等氮替代施入生物炭对南方免耕早稻田温室气体排放的影响
《中国农业气象 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：生物炭是新型外源有机底物，其稳定性好，吸附性强，富含碳营养物，常作为固碳减排的重要有机资源。中国南方早籼稻产量高，雨热同期且种植制度独特，2021-2022年试验在典型籼稻区南宁开展，共设置3种处理分别为，对照处理（CK）：不施肥；无机氮投入（T1，化肥）处理：化肥施用量为常规施肥水平，复合肥800kg·hm-2，尿素260.87kg·hm-2，钾肥193.55kg·hm-2；无机氮配施有机氮（T2，生物炭+化肥）处理：生物炭4000kg·hm-2，复合肥738.67kg·hm-2，尿素146.09kg·hm-2，钾肥34.19kg·hm-2。本研究在水稻插秧5d后，采用分离式静态箱-气相色谱法，定期监测水稻生育期内稻田土壤温室气体排放，解析其温室气体累计排放量、排放当量及水稻产量性状，探讨等氮替代施入生物炭对南方早稻田温室气体排放、水稻产量的影响，为优化集约化早籼稻低碳种植和减肥增效提供依据。结果表明：（1）生物炭能降低稻田土壤CH4、CO2排放，通过减缓CH4排放而减小综合排放当量。化肥配施生物炭可减缓单施化肥引起的温室气体碳源增排效应，其减缓CO2排放的延后效应较明显，生物炭处理（T2）中，与化肥处理（T1）相比，2021年CH4最大排放通量降低41.38%，累计排放量降低31.25%,2022年最大排放通量降低50.50%，累计排放量显著降低50%,2a的综合排放当量显著低于T1处理；2021年CO2最大排放通量、累计排放量分别比T1处理减小57.38%和37.68%,2022年比T1处理分别相应减小16.06%和35.52%。（2）生物炭可抑制N2O排放，显著降低累计排放量，减小氮源排放当量。与T1处理对比，T2处理2021年N2O最大排放通量减小5.43%，而累计排放量显著降低33.53%;2022最大排放通量减小73.75%，累计排放量显著降低54.33%。（3）生物炭利于集约化早籼稻种植结构优化，提升早籼稻生产力。生物炭投入稻田2a后，增产效果明显，T2处理的理论产量为T1处理的1.02～1.33倍，实际产量则是T1处理的1.06～1.32倍。化肥配施生物炭减少了早籼稻田温室气体排放，增加了水稻产量，可作为南方集约化早籼稻低碳生产优化模式。
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绿肥、蚕沙有机肥配施化肥对免耕稻田土壤碳库平衡的影响
《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探索免耕稻田绿肥、蚕沙有机肥投入对土壤有机碳积累及CO2和CH4排放的影响,为保护性耕作稻田土壤碳固持及稻田减肥增效的农业有机资源可持续利用提供理论依据.[方法]在前期粉垄与常规耕作基础上,2018—2019年连续开展田间免耕试验,在同等养分投入条件下,设置绿肥、蚕沙有机肥与化肥配施模式,以常规施用化肥为对照,同步设不施肥空白对照,保护性耕作试验第2年,采用分离式静态箱—气象色谱法测定稻田温室气体CO2和CH4排放通量,同时在水稻返青期、分蘖期、齐穗期和收获期采集0~15 cm耕层土壤,测定土壤有机碳含量.[结果]在粉垄免耕模式下,蚕沙有机肥配施化肥处理耕层土壤有机碳含量在返青期和分蘖期较常规免耕模式提高56%和19%;水稻返青期、分蘖期、齐穗期和收获期粉垄免耕稻田绿肥配施化肥处理的土壤有机碳含量较单施化肥处理分别提高111%、30%、74%和31%,较不施肥处理分别提高90%、22%、58%和22%;蚕沙有机肥配施化肥处理较单施化肥处理分别提高148%、90%、48%和39%,较不施肥处理分别提高113%、78%、35%和29%.粉垄免耕模式下,与单施化肥处理相比,绿肥配施化肥处理的CO2累积排放量降低16.9%,蚕沙有机肥配施化肥处理降低15.1%;CH4排放通量出现2个峰值,常规免耕和粉垄免耕模式下,绿肥配施化肥处理的CH4排放通量峰值分别是单施化肥处理的7.69和7.61倍.绿肥和蚕沙有机肥配施化肥降低了稻田土壤CO2累积排放量,增加了CH4累积排放量.[结论]粉垄免耕稻田施用绿肥、蚕沙有机肥利于土壤有机碳积累,减少CO2温室气体排放,可作为一种稻田土壤固碳减排可持续生产应用技术.
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绿肥压青粉垄保护性耕作对稻田土壤温室气体排放的影响
《中国农业气象 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：2016-2018年,在广西农业科学院试验田设置粉垄耕作与常规耕作2种耕作模式,并设不施肥、常规施用化肥、单倍绿肥压青+化肥和双倍绿肥压青+化肥4种施肥处理开展连续田间定位实验,2018年早稻插秧5d后开始采用分离式静态箱-气象色谱法连续对稻田温室气体排放通量进行测定,研究绿肥压青下不同耕作模式和施肥处理稻田主要温室气体排放特征及其定位累积效应,分析温室气体累积排放量和增温潜势,以期为粉垄保护性耕作方式和施肥管理模式提供参考依据。结果表明:粉垄耕作模式下常规施用化肥处理中CO_2排放通量是常规耕作模式下的2.3倍,施用双倍绿肥处理稻田CH_4排放峰值是化肥处理中的2.5~3.9倍。各处理中,粉垄耕作下单倍绿肥加化肥处理稻田CO_2和N_2O累积排放量均最少,分别为1469.29kg·hm-2和36.61g·hm-2。两种耕作模式下施用单倍绿肥加化肥CH_4累积排放量均低于双倍绿肥加化肥的处理。可见,合理配施绿肥加化肥对粉垄耕作下水稻温室气体CO_2和N_2O减排有一定积极作用,稻田CH4排放量与绿肥压青量相关,温室气体的增温潜势也相应受到影响。在一定时间尺度上,绿肥压青下粉垄保护性耕作是一种减少和遏制农业温室气体排放的有效措施。
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