不同施氮水平下陇中黄土高原旱作小麦农田土壤温室气体的排放特征

[目的]研究不同施氮水平对陇中旱作小麦农田不同生育时期温室气体排放的影响, 为旱区农业合理施用氮肥、减排温室气体提供理论依据.[方法]试验以长期施氮春小麦田为供试土壤, 其中5个处理组氮肥投入量分别为0, 52.5, 105.0, 157.5, 210.0kg/hm2.采用静态暗箱-气象色谱法测定旱作小麦农田土壤N2O的排放通量, 利用EGM-4便携式土壤碳通量测定系统测定小麦农田土壤CO2的排放通量.[结果]春小麦全生育期内, 不同施氮水平下N2O排放通量变化趋势一致, 其中在分蘖期 (4月25日) 、抽穗期 (6月8日) 和灌浆期 (7月10日) 出现排放峰, 且灌浆期排放峰明显高于其他时期, 出苗期出现排放最低峰.在灌浆期N5处理组N2O气体通量最高, 其排放值为0.806mg/ (m2·h) .CO2通量变化在不同处理间较为一致, 在分蘖期前变化幅度较小, 至三叶期开始降低, 其中N1、N2处理组在三叶期到分蘖期CO2通量变化幅度最大, 分别从0.563、0.402μmol/ (m2·s) 降低到0.238, 0.183μmol/ (m2·s) , 其他处理变化幅度较小.相关分析发现, N2O平均通量与各土层土壤温度呈负相关, 但相关性不显著;与0～5cm土壤含水量呈负相关, 与5～10cm和10～30cm土壤含水量呈正相关, 相关系数分别为0.496和0.105.CO2平均通量与各土层土壤温度呈显著正相关, 相关系数分别为0.427、0.419和0.367;与0～5cm和10～30cm土壤含水量呈显著正相关, 相关系数分别为0.529和0.385.[结论]在整个生育期内, 小麦田N2O和CO2的排放量均在一定程度上受到土壤温度和土壤水分的共同影响.同时, 小麦田不同施氮水平处理下N2O的平均排放通量随着施肥量的增加而增加, 且N5处理组N2O排放量最高;小麦田CO2的平均排放通量随施氮量的增加而逐渐降低, 且N1处理组CO2排放通量最高.