生物炭施用对南方油菜水稻轮作体系农田温室气体排放与作物生长及土壤肥力的影响

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生物炭作为一种大比表面积、具有高度的化学稳定性和微生物惰性的材料，在控制农业源温室气体排放方面表现出巨大潜力，并为农业废弃物资源化提供新的途径。本试验在已开展的长期定位试验的基础上，以南方油菜水稻轮作体系农田为研究对象，采用静态暗箱-气相色谱法，研究不同秸秆资源利用形式（秸秆粉碎还田和秸秆生物炭还田）对农田温室气体排放、土壤理化性质和作物产量的持续影响；同时，通过设置不同施肥水平（常规施肥和减量 30%施肥），研究生物炭施入土壤五年后是否仍具减少施肥的效果。主要结果如下： 1在南方油菜水稻轮作制度下，生物炭的施入减缓了整个作物生长周期内农田温室气体排放的波动，使温室气体的排放稳定在一个相对平缓的状态，从而达到温室气体的减排效果；与常规施肥相比，生物炭的施用显著降低了45.54%的CH4和38.59%的N2O排放，秸秆还田显著增加了 20.47%CO2和 24.72%CH4的排放；与秸秆还田相比，生物炭的施用显著降低了14.22%CO2、56.32%CH4和29.69%N2O的排放； 2生物炭施入土壤5年后，显著提高26.45%-27.01%的土壤机碳含量，对土壤全氮含量和有效磷含量有显著提高，但对土壤速效钾含量的影响并不显著。对土壤pH值、土壤电导率（EC）、含水率的影响均消失； 3生物炭施入土壤5年后，与常规施肥相比，对水稻的增产效应并不显著，但显著增加58.42%的油菜籽粒产量和11.49%的千粒重；秸秆生物炭施用5年后能够减少30%氮肥、磷肥和钾肥的施用。以上结果初步表明，在南方油菜水稻轮作体系农田中施用生物炭，能够对农田温室气体排放产生持续减排效果，且在稳定作物产量的条件下能够减少30%氮肥、磷肥和钾肥施用。

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作者
纪君;
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作者单位

西北农林科技大学;

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授予单位西北农林科技大学;
学科农业资源利用
授予学位硕士
导师姓名田汇;
年度 2018
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类轻工业废物处理与综合利用;石油、天然气工业废物处理与综合利用;
关键词
生物炭; 施用; 南方; 油菜; 水稻; 轮作体系; 农田; 温室气体排放; 作物生长; 土壤肥力;

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