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沼液替代化肥对小麦-玉米轮作温室气体排放及温室效应的影响

2019-06-21尹高飞王小非沈仕洲杜会英巴士迪张克强

农业环境科学学报 2019年6期

尹高飞,王小非,沈仕洲,杜会英,巴士迪,张克强*

(1.农业农村部环境保护科研监测所,天津 300191;2.河南省农业科学院,郑州 450002)

CO2、CH4和N2O是最重要的3种温室气体,它们对全球变暖的贡献率分别达到60%、15%和5%[1]。据估算,大气中每年有5%~20%的CO2、15%~30%的CH4和80%~90%的N2O来源于土壤[2-3]。除了气候条件和土壤特性外,农业管理措施例如施肥、水分管理方式、种植方式和耕作方式也是影响农田温室气体排放的重要因素[4-7]。

目前,在华北地区普遍存在通过高灌水量(90~690 mm·a-1)[8]和高施肥量(500~700 kg N·hm-2·a-1)[9]来维持作物产量的现象,而过量用水和过度施肥对温室气体的排放会产生较大影响。有机肥作为化肥的一种替代形式,其因能够改善土壤的理化性质和提高作物产量而被广泛应用[10]。沼液作为一种含有大量氮、磷、钾等营养元素的液态有机肥[11],速效养分含量高,不仅可以使养殖废弃物得到有效利用,且其中含有大量可溶性有机碳[12],还可以增加土壤有机质含量。除此以外,沼液中99%都是液体,施入土壤的同时可以增加土壤水分[13]。

目前已有很多学者研究了沼液施用对农田温室气体排放规律的影响[14-17],如孙国峰等[14]研究表明猪粪沼液替代化肥降低了稻田N2O的排放,但稻田的全球增温潜势显著增加;黄红英等[13]将施用沼液与化学氮肥相比,发现沼液施用提高了稻田N2O的排放量;靳红梅等[15]研究发现追施猪粪沼液后,CH4和N2O排放速率和总量增加;另有学者研究发现沼液替代化肥处理分别降低了25.39%的麦季全球增温潜势[16];也有学者仅仅研究了沼液施用条件下CO2和N2O的排放[17]。……

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