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环境科学 2020
水肥气耦合对温室番茄地土壤N2O排放及番茄产量的影响Keywords: 温室气体 (GHG) 水肥气耦合 N2O排放 排放控制 加气灌溉 Abstract: 为揭示水肥气耦合对温室番茄地土壤 N2O排放的影响,提出适宜的温室番茄增产减排措施,采用静态暗箱-气相色谱法监测土壤N2O的排放,分析水肥气耦合条件下土壤温度、灌溉水利用效率(WFPS)、NO3--N、O2含量的变化规律以及N2O排放的影响机制.加气条件下设两个灌水水平0.6 W和1.0 W(分别代表亏缺40%灌溉和充分灌溉,W代表充分灌水时的灌水量)和3个施氮水平(120、180和240 kg·hm-2,分别代表低、中和高氮,以50% F、75% F和F表示,其中F为当地推荐施氮量),以不加气充分灌溉(O为加气灌溉,CK为常规滴灌)条件下3种施肥水平为对照,共9个处理.结果表明,充分灌溉(W2F1O、W2F2O和W2F3O)的N2O累积排放量较亏缺灌溉(W1F1O、W1F2O和W1F3O)处理平均增加了55.7%(P<0.05);高氮条件下(W1F3O、W2F3O和W2F3CK)土壤N2O排放较中氮和低氮平均增大13.4%和43.8%(P<0.05),充分灌溉条件下加气处理(W2F1O、W2F2O和W2F3O)较相应不加气处理(W2F1CK、W2F2CK和W2F3CK)N2O排放平均增加11.2%(P<0.05).加气、施氮量和灌水量的增加可增加番茄产量和单产N2O排放量.高氮处理番茄产量和单产N2O排放量较中氮处理分别增加了12.5%(P<0.05)和3.9%(P>0.05),高氮处理番茄产量和单产N2O排放量较低氮处理显著增加了30.4%和9.6%(P<0.05),加气充分灌溉较加气亏缺灌溉处理番茄产量和单产N2O排放量分别显著增加了29.7%和18.7%(P<0.05),加气处理(W2F1O、W2F2O和W2F3O)较不加气处理产量(W2F1CK、W2F2CK和W2F3CK)平均增加了10.4%(P<0.05),单产N2O排放量增加但不显著.灌水量增加、施肥量降低、加气均可显著增大肥料偏生产力,减小灌溉水分利用效率(IWUE).综合考虑N2O累积排放量、作物产量、氮肥利用效率、IWUE和单产N2O排放量,得出加气低氮充分灌溉为较优的管理模式.本研究结果为温室番茄的增产减排提供了一定的参考
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