秸秆还田、地膜覆盖及施氮对冬小麦田N₂O和N₂排放的影响

来源：环境科学杂志2022年第1期北京时间：

作者：彭毅,李惠通,张少维,阳婷,王筱斐,周春菊,王林权

单位：西北农林科技大学资源环境学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学资源环境学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学资源环境学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学资源环境学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学资源环境学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学生命科学学院, 杨凌 712100,西北农林科技大学资源环境学院, 杨凌 712100

摘要：为探究不同耕作方式及施氮水平下黄土高原地区旱地冬小麦田N₂O排放规律，运用静态箱-气相色谱法研究了冬小麦田N₂O排放动态.以冬小麦‘小偃22’为材料，采取双因素裂区试验设计，主区为3种耕作模式：常规耕作（CT）、秸秆还田（SM）和平膜覆盖（FM）；副区为3种氮水平处理：不施氮、减氮20%（144 kg·hm-2）和常规施氮（180 kg·hm-2）.以常规耕作（CT）为对照，探讨不同施氮水平下FM和SM对土壤N₂O排放产生的影响，同时分析环境因子与N₂O排放通量的相关性，并根据经验公式估算N₂排放量.结果表明，各施氮处理的土壤N₂O的排放主要集中在施肥后20 d内，且N₂O排放通量峰值出现在施肥后两周之内.冬小麦田的平均N₂O通量为1.92~22.75 μg·（m2·h）-1，累积排放量为0.10~0.46 kg·hm-2；肥料氮的N₂O排放系数为0.05%~0.28%，N₂O全球增温潜势为26.72~122.15 kg·hm-2，N₂年排放总量为0.70~1.82 kg·hm-2.施肥和覆膜可以显著提高土壤N₂O排放通量（P<0.05）；SM有降低N₂O排放总量的趋势.FM下的肥料氮的N₂O排放系数和全球增温潜势均显著高于CT和SM（P<0.05）.不施氮处理的N₂O排放只与土壤充水孔隙度（WFPS）显著正相关（P<0.05）；施氮处理的N₂O排放与WFPS、ω（NO₃--N）、ω（NH₄+-N）和5 cm地温均呈显著正相关（P<0.05）.因此，不施肥条件下水分是控制旱地冬小麦田土壤氮素转化和N₂O排放的主要因素；施肥条件下硝化作用和反硝化作用均对N₂O排放有贡献.地膜覆盖和施氮显著增加了旱地N₂O排放、肥料氮排放系数和全球增温潜势，秸秆还田有降低N₂O排放的趋势.

关键词：冬小麦田,秸秆还田,覆膜栽培,氮肥,土壤N2O和N2排放,