生物质炭对旱作春玉米农田N<sub>2</sub>O排放的效应

黄海洲; 肖茜; 沈玉芳; 李世清

文章摘要

黄海洲,肖茜,沈玉芳,李世清.生物质炭对旱作春玉米农田N₂O排放的效应[J].农业环境科学学报,2014,33(10):2063-2070.

生物质炭对旱作春玉米农田N₂O排放的效应

Effect of Biochar on Nitrous Oxide Emissions from Dryland Spring Corn Field on the Loess Plateau

投稿时间：2014-03-20

DOI：10.11654/jaes.2014.10.026

中文关键词: 生物质炭氧化亚氮旱作玉米氮肥

英文关键词: biochar nitrous oxide dryland corn nitrogen fertilizer

基金项目:国家自然科学基金项目（51279197）；中央高校基本科研业务费专项资金（YQ2013009）；陕西自然科学基金（2012JM3010）；甘肃省农业科学院农业科技创新专项（2012GAAS15-22-4）

作者	单位	E-mail
黄海洲	西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 陕西杨凌 712100 西北农林科技大学林学院, 陕西杨凌 712100
肖茜	西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 陕西杨凌 712100 西北农林科技大学林学院, 陕西杨凌 712100
沈玉芳	西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 陕西杨凌 712100	shenyufang@nwsuaf.edu.cn
李世清	西北农林科技大学资源环境学院, 陕西杨凌 712100

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中文摘要:

通过田间试验，采用密闭式静态暗箱-气相色谱法研究不同生物质炭添加量（0、10、20、30 t·hm^-2）对黄土旱塬旱作春玉米农田N₂O排放的影响。结果表明：生物质炭添加降低了施氮农田春玉米生长季N₂O排放通量峰值和排放总量，添加30、20、10 t·hm^-2生物质炭的三个处理N₂O排放总量比不添加生物质炭的处理分别降低19.24%、9.89%、3.40%，其中添加30 t·hm^-2生物质炭处理降低显着（P<0.05），但添加20 t·hm^-2的生物质炭未对不施氮农田N₂O排放通量和总量产生显着影响。无论添加生物质炭与否，生长季不施氮处理的N₂O排放通量和总量均显着低于施氮处理。添加生物质炭不同程度提升了农田0 cm和10 cm土壤温度，减少了施氮处理0~20 cm土壤NH₄⁺-N和NO₃^--N含量，但对农田0~20 cm土层土壤含水量影响不显着。相关分析表明，试验农田N₂O的排放通量与0~20 cm土层土壤NO₃^--N和NH₄⁺-N含量、含水量均呈极显着正相关关系（P<0.001），与 0 cm与10 cm土壤温度呈负相关关系。添加生物质炭后矿质氮含量的减少可能是旱作春玉米农田N₂O排放减少的主要原因。

英文摘要:

A field experiment was conducted to measure N₂O emissions using static chamber-gas chromatography method. Six treatments were used:C0N0(no biochar, no N), C2N0(20 t·hm^-2 biochar, no N), C0N1(no biochar, 225 kg N·hm^-2), C1N1(10 t·hm^-2 biochar, 225 kg N·hm^-2), C2N1(20 t·hm^-2 biochar, 225 kg N· hm^-2) and C3N1(30 t·hm^-2 biochar, 225 kg N·hm^-2). Compared to C0N1 treatment, biochar amendments decreased cumulative N₂O emissions by 3.40%, 9.89% and 19.24% for the C1N1, C2N1 and C3N1, respectively. Additions of biochar increased soil temperature at 0 cm and 10 cm soil layers, but decreased mineral N content in 0~20 cm soil. Soil moisture in 0~20 cm was not affected by biochar. A significant positive correlation was found between N₂O emissions and soil NO₃^--N, NH₄⁺-N content and soil moisture in 0~20 cm soil, while a negative correction were observed between N₂O emissions and soil temperature at 0 cm and 10 cm. The reduction in mineral N concentrations by biochar was the main factor that reduced the N₂O emissions in dryland spring corn field.

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