调控施氮对设施甜椒化肥氮去向及净温室效应的影响

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:danycs
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本试验以设施甜椒为供试材料,研究不同施氮量处理下设施甜椒温室气体排放及净温室效应的特征及设施甜椒对氮素的吸收、分配与利用及土壤氮残留,进一步分析温室气体排放和净温室效应的主控因素,提出减排措施,为设施甜椒合理施氮及设施蔬菜温室气体减排提供科学依据。设置农民传统(CK)、无氮(T0)、推荐施氮(T1)、推荐施氮+NP(硝化抑制剂)(T1+NP)4个处理,采用静态箱法采集气体,Agilent68210型气相色谱仪测定N2O和CH4,同时采用LI-8100土壤碳通量自动监测系统监测土壤呼吸。主要研究结果如下:(1)T0处理产量为18.62t/hm2,显著低于CK、T1和T1+NP。T1处理的减量施氮显著高于CK处理,增产14.16%,T1+NP处理产量为28.00 t/hm2,较T1处理的26.19 t/hm2提高了6.91%。T0处理Vc含量为22.35 mg/100g,显著低于CK、T1和T1+NP;T1处理Vc含量比CK处理高7.06%,差异不显著;T1+NP处理Vc含量比CK处理高17.48%,呈显著差异;T1+NP处理Vc含量为30.78 mg/100g比T1处理高9.73%。(2)收获期,T1处理植株生物量为21.33t/hm2,比CK处理高12.00%,T1+NP处理植株生物量最高,为23.12 t/hm2。T1处理的吸氮量为206.20 kg/hm2,较CK处理的181.98 kg/hm2提高13.31%,T1+NP处理的吸氮量最高,为233.90 kg/hm2,较T1处理增加了11.84%。CK、T1和T1+NP三个处理中各器官中果实的吸氮量最高。分别为154.29 kg/hm2、164.73 kg/hm2和190.37 kg/hm2。(3)门椒膨大期、四门斗膨大期与收获期0100cm土壤硝态氮的变化范围在2.8015.19 mg/kg内波动,收获期与其他时期相比,土壤0100cm硝态氮含量明显增加,6080cm土层CK处理硝态氮含量最高为26.58 mg/kg,T1次之,为24.75mg/kg,T1+NP为19.07 mg/kg,T0最低只有14.54 mg/kg。(4)整个生育期内,CH4累积排放量呈现T0>T1+NP>T1>CK的趋势,T0处理累积排放量最高,为0.026 kg/hm2,显著高于CK、T1和T1+NP。基肥后,CK处理N2O排放通量最高为8660.83μg//m2/h,未施氮的处理排放峰值最低。不同施肥处理下土壤CO2排放通量,整个监测期内各处理间变化趋势先升高再降低,最后持续平稳,基肥后,各处理的CO2排放通量在整个生育期最高,分别为15.50 mg/m2/h、14.29 mg/m2/h、15.80 mg/m2/h、15.46 mg/m2/h。(5)T1+NP处理甜椒植株全氮含量最高,为12.86%,T1处理和CK处理相差不多,分别为11.87%和11.48%。各器官中叶的全氮含量最高。T1+NP处理甜椒植株15N利用率最高,为31.80%,CK处理最低,为20.30%。T1+NP处理下各器官15N分配率较高,T1处理次之,CK处理最低,在果中,CK处理下15N分配率最低,只有33.75%,T1处理次之,为34.67%,T1+NP处理最高,达36.16%。CK处理,土壤原子百分超在0.07%0.19%之间变化,T1+NP在0.038%0.13%之间。(6)化肥带入的CO2当量中,CK处理最高,为1616.58 kg/hm2。CK处理灌溉带入的CO2当量最高,为47.35 kg/hm2。CK处理土壤净排放量最高,为3360.29kg/hm2,T1处理次之,为3248.91 kg/hm2,T1+NP处理为3068.28kg/hm2。CK处理产生的净温室效应最高,达5460.91 kg/hm2,T0处理产生的净温室效应最低,为3439.28kg/hm2。T1处理产生的净温室效应比CK处理低10.76%;T1+NP处理产生的净温室效应为4622.85 kg/hm2,比T1处理降低5.14%。(7)T0处理产生的经济效益最低,为183520元/hm2。T1处理的经济效益为210530元/hm2,较CK处理的183520元/hm2提高了14.72%,T1+NP处理的经济效益为224390元/hm2,较T1处理提高6580元/hm2。综上所述,施氮量减少20%可提高甜椒产量和氮素利用率,在此基础上添加硝化抑制剂NP可进一步提高甜椒Vc和产量,同时减少N2O排放,降低净温室效应。
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