秸秆生物炭对河套灌区膜下滴灌玉米农田生态系统碳足迹的影响

来源：环境科学杂志2023年第1期北京时间：

作者：聂会东,屈忠义,杨威,王丽萍,张如鑫,杨旖璇

单位：内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院, 呼和浩特 010018,黄河流域内蒙段水资源与水环境综合治理自治区协同创新中心, 呼和浩特 010018,内蒙古科技大学能源与环境学院, 包头 014010,内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院, 呼和浩特 010018,黄河流域内蒙段水资源与水环境综合治理自治区协同创新中心, 呼和浩特 010018,内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院, 呼和浩特 010018,内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院, 呼和浩特 010018,内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院, 呼和浩特 010018

摘要：为探究生物炭对干旱地区膜下滴灌玉米农田生态系统温室气体排放和碳足迹的影响.设置不同施用量的生物炭处理［0（CK）、15（C15）、30（C30）和45 t ·hm-2（C45）］，连续2 a监测覆膜滴灌条件下一次性施用秸秆生物炭后玉米农田生态系统土壤温室气体（CO₂、N₂O和CH₄）排放的季节变化及其综合增温潜势，利用生命周期评估法估算农业生产活动引起的碳排放量，并进行碳足迹的分析.施用生物炭当年的作物生长季土壤CO₂累积排放量比CK下降17.6%~24.7%，N₂O累积排放量下降71.1%~110.4%，综合增温潜势降低19.5%~25.9%.生物炭施用后第2 a作物生长季的CO₂累积排放量比CK减少19.2%~40.6%，N₂O累积排放量减少38.7%~46.7%，综合增温潜势减少19.7%~40.5%.连续2 a处理C15和C30均不同程度增加了CH₄累积吸收量，而处理C45显著降低了CH₄累积吸收量.C15和C45分别为生物炭施用当年和翌年单位产量碳足迹最少的处理，其单位产量碳足迹较CK分别降低10.1%和26.2%.土壤温室气体排放量对玉米农田生态系统碳足迹贡献率最大（38.1%~59.2%），其次为氮肥生产（19.8%~33.4%），而后为电能生产（6.7%~8.8%）和地膜覆盖（4.4%~7.4%）.生物炭对生态系统碳足迹贡献率为5.7%~13.8%.施用30 t ·hm-2生物炭对农田生态系统减排固碳增产效果更好.改善生物炭制作工艺及运输途径、提高氮肥利用效率和发展节水节能灌溉技术，是减少旱区农田生态系统碳足迹的重要途径.

关键词：生命周期评价,生物炭,温室气体,节水灌溉,综合增温潜势,碳足迹,