秸秆和生物炭添加对关中地区玉米-小麦轮作农田温室气体排放的影响
2018-10-12张建国张阿凤
水土保持研究 2018年5期
关键词:生物
陈 静,张建国,赵 英,张阿凤,成 功,冯 浩
(1.西北农林科技大学 资源环境学院,陕西 杨陵 712100; 2.农业部西北植物营养与农业环境重点实验室,陕西 杨凌 712100; 3.中国科学院 水利部 水土保持研究所,陕西 杨凌 712100)
温室气体排放所引起的全球变暖和气候异常是当今国际社会关注的焦点问题之一。据预测,到2050年我国平均气温将增加1.5~2.8℃[1]。研究发现,大气中CH4,N2O和CO2的浓度平均每年分别增加0.28%,0.31%和0.51%[2],而由人类活动造成的温室气体排放是重要因素[3]。其中,农业是最重要的温室气体来源。而良好的管理措施可以使农业减排潜力大幅度提升[4]。所以探讨如何通过合理的农作措施来减少温室气体排放,对于减缓气候变暖有重要意义。
秸秆还田是一种在我国广为提倡的可持续秸秆资源利用方式,秸秆不仅含有大量养分,能提高土壤有机质含量[5],还可以改善土壤物理性质,提高土壤微生物活性[6],更好地培肥土壤,进而可能影响农田温室气体排放。但是同时秸秆还田后土壤中含有大量腐殖质和未完全腐熟的秸秆,为病原菌创造了适宜的生存条件,使田间土壤的病原菌数量不断累积增加,从而增加作物根部病害的发生概率[7-8]。故我们用作物秸秆制成的生物炭代替秸秆添加入土壤,可以使秸秆资源得到有效利用,且生物质炭具有多孔的结构,施入土壤后可以增加表层土壤孔隙度及土壤水分的渗透性[9],提高养分有效性和pH值,减少土壤养分的淋失,同时改变土壤微生物丰度和群落结构,改变土壤无机氮的有效性,改变土壤N2O释放速率,进而对土壤碳氮循环产生影响,使土壤N2O和CO2的排放发生变化[10]。……
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