生物质炭不同施用量对设施菜地西红柿生长季n2o排放的影响研究
摘要:农田土壤是N2O最主要的排放源之一,设施菜地作为农田生态系统的一部分,设施菜地的温室气体排放日益受到人们的关注。生物质炭对减少温室气体的排放有着重要的作用。以不同施用量的生物质炭对设施菜地西红柿生长季N2O排放的影响进行研究,设置CK(空白对照,不施肥处理)、F(N肥处理)、FB1 (N肥处理 + 10 t biochar ha-1)、FB2 (N肥处理 + 20 t biochar ha-1)、 FB3 (N肥处理 + 40 t biochar ha-1)共五种不同处理。采用静态暗箱-气相色谱法原位测定设施菜地西红柿生长季N2O的排放通量。结果表明,在施N肥的情况下,施用生物质炭能明显减少N2O的排放,其中FB2减少得最多,其次是FB1。FB3施用更多的生物质炭,但N2O的排放总量比FB1、FB2多。
目录
摘要1
关键词1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法3
1.1试验地点3
1.2 试验材料3
1.3 试验方案3
1.4 田间管理3
1.5 样品采集与分析3
1.5.1气样的采集3
1.5.2气样的分析4
1.6 土壤温湿度的测定4
2 结果与分析4
2.1 空白处理与施肥处理N2O排放通量的季节变化4
2.2 施肥后N2O排放通量的变化4
2.3 土壤温湿度与N2O排放通量的季节变化4
2.4 生物质炭不同施用量对N2O排放的影响5
3 讨论6
3.1 生物质炭对设施菜地西红柿生长季N2O排放的影响6
3.2 土壤温湿度对设施菜地西红柿生长季N2O排放的影响6
4 结论6
致谢7
参考文献7
生物质炭不同施用量对设施菜地西红柿生长季N2O排放的 影响研究
引言
(1)研究目的及意义
CO2、CH4和N2O等温室气体的增加是造成全球气候变暖和臭氧层破坏的主要原因,降低环境中温室气体的浓度,已经成为
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
全人类急需解决的重要大事。N2O是重要的温室气体之一,其100年尺度下的增温潜力为等量CO2的296倍[1],并且N2O参加了很多光化学反应,还能使臭氧层受到破坏。不仅如此,N2O还是大气中寿命最长的温室气体,其寿命可达120年。
农田土壤是N2O最主要的人为排放源,国外对温室气体在农田生态系统的排放的研究开始得较早,而国内的研究开始较晚,而且多集中在旱地以及水稻田温室气体排放的研究上,对菜地的研究则较少,然而,菜地N2O排放量可能占到中国农田排放总量的20%[2]。设施菜地作为农田生态系统的一部分,近年来,设施菜地的比重越来越大,设施菜地的温室气体排放日益受到人们的关注。设施菜地与其它农田生态系统不同,设施菜地土壤经常处于半封闭状态,具有复种指数高、有机肥用量大的特点,其投入养分多、损失养分也多,极易受人类活动的影响[3]。我国设施菜地土壤施肥量大、灌溉频繁,由此引起设施菜地温室气体的大量排放。
生物质炭是生物残体在缺氧或少氧的情况下经高温热裂解形成的一类物质,是高度芳香化的稳定的固态产物,生物质炭具有难熔性,并且生物质炭含碳量较高[4]。生物质炭具有强大的吸附性,可以作为土壤改良剂,在改善土壤性质,提高土壤碳汇和控制农业温室气体排放方面有巨大的应用潜力,特别是生物质炭在缓解温室气体排放的研究,如今越来越受到重视。虽然目前有很多对生物质炭对农田温室气体排放的研究,然而生物质炭对设施菜地土壤N2O排放的影响的研究相对较少,因此,本论文以设施菜地为研究对象。
(2)研究内容
通过施加不同施用量的生物质炭,对设施菜地西红柿生长季N2O排放通量进行原位观测比较研究,采用静态暗箱气相色谱法原位测定设施西红柿菜地施加生物质炭后N2O的排放通量,揭示生物质炭的不同施用量对设施菜地西红柿生长季N2O排放的动态变化过程,定量评估生物质炭的不同施用量对设施菜地西红柿生长季N2O排放的影响,分析和评估生物质炭的施加对减缓设施菜地N2O排放的可行性及其减排潜力。
(3)国内外研究动态
研究发现,生物质炭由于自身的物理、化学性质,影响了土壤中温室气体的排放。生物质炭可以作为土壤改良剂,能够改善土壤的理化性质,从而直接或间接的影响土壤中温室气体的排放,生物质炭的施用对缓解温室气体的排放有着重要的作用。生物质炭通过农业废弃物热裂解生成,使农业废弃物得到了再利用,使农业废弃物资源化,减少了农业废弃物对环境的污染,并且生物质炭的减排效果显著,从而使环境得到了改善[5]。所以,国内外对生物质炭的研究越来越多,特别是生物质炭在温室气体减排方面的研究越来越受到重视。生物质炭的施用对于寻求减缓农业N2O排放的有效措施具有十分重要的地位。
何飞飞等通过生物质炭对红壤菜田土壤N2O排放的研究,表明生物质炭能影响红壤菜地土壤N2O排放,随着生物质炭施用量的增加,N2O排放量显著降低[4]。李博等通过施用氮肥和生物质炭,对菜地净综合温室效应进行了研究,研究表明施用生物质炭可以显著减少菜地N2O累积排放量,提高蔬菜产量[6]。Rondon等通过向牧草地与大豆土壤中添加20gkg1生物质炭,发现牧草地与大豆土壤 N2O排放量分别降低了80%和50%,和空白相比N2O排放量平均减少 N2O 15mgm2[7]。Spokas等发现相对高添加量(20%、40%和60%) 下N2O释放减少多达74%,而低添加量(2%、5%和10%) 并没有明显的抑制作用[8]。结果表明,只有当添加量大于20%时,生物质炭对N2O排放的抑制作用才达到显著水平。Alho等通过不同生物质炭添加量(0、3、6和9mghm2) 与土壤进行短期培养试验,结果表明生物质炭添加量超过5mghm2时N2O释放开始减少,而低添加量促进少量N2O释放[9]。Singh等观察到在85%的土壤持水量条件下,添加8%不同类型的生物质炭并没有显著减少N2O的释放,然而后两次增加土壤含水量,N2O的释放减少了73%[10],这可以说明生物质炭添加对N2O的排放受土壤含水量的影响。研究表明,不同土壤湿度、温度和土壤类型与低生物质炭添加量处理( ≤5%)并没有减少初期N2O释放,随着时间的增加,生物质炭减少N2O释放的潜力可能增加。相反,高添加量( ≥8%~60%) 在试验初期减少57%~89%N2O释放量[11],这些表明在N2O释放初期可能存在生物质炭添加量的最小值,当超过生物质炭添加量的最小值时,N2O的排放才能有明显的减少。
1 材料与方法
目录
摘要1
关键词1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法3
1.1试验地点3
1.2 试验材料3
1.3 试验方案3
1.4 田间管理3
1.5 样品采集与分析3
1.5.1气样的采集3
1.5.2气样的分析4
1.6 土壤温湿度的测定4
2 结果与分析4
2.1 空白处理与施肥处理N2O排放通量的季节变化4
2.2 施肥后N2O排放通量的变化4
2.3 土壤温湿度与N2O排放通量的季节变化4
2.4 生物质炭不同施用量对N2O排放的影响5
3 讨论6
3.1 生物质炭对设施菜地西红柿生长季N2O排放的影响6
3.2 土壤温湿度对设施菜地西红柿生长季N2O排放的影响6
4 结论6
致谢7
参考文献7
生物质炭不同施用量对设施菜地西红柿生长季N2O排放的 影响研究
引言
(1)研究目的及意义
CO2、CH4和N2O等温室气体的增加是造成全球气候变暖和臭氧层破坏的主要原因,降低环境中温室气体的浓度,已经成为
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
全人类急需解决的重要大事。N2O是重要的温室气体之一,其100年尺度下的增温潜力为等量CO2的296倍[1],并且N2O参加了很多光化学反应,还能使臭氧层受到破坏。不仅如此,N2O还是大气中寿命最长的温室气体,其寿命可达120年。
农田土壤是N2O最主要的人为排放源,国外对温室气体在农田生态系统的排放的研究开始得较早,而国内的研究开始较晚,而且多集中在旱地以及水稻田温室气体排放的研究上,对菜地的研究则较少,然而,菜地N2O排放量可能占到中国农田排放总量的20%[2]。设施菜地作为农田生态系统的一部分,近年来,设施菜地的比重越来越大,设施菜地的温室气体排放日益受到人们的关注。设施菜地与其它农田生态系统不同,设施菜地土壤经常处于半封闭状态,具有复种指数高、有机肥用量大的特点,其投入养分多、损失养分也多,极易受人类活动的影响[3]。我国设施菜地土壤施肥量大、灌溉频繁,由此引起设施菜地温室气体的大量排放。
生物质炭是生物残体在缺氧或少氧的情况下经高温热裂解形成的一类物质,是高度芳香化的稳定的固态产物,生物质炭具有难熔性,并且生物质炭含碳量较高[4]。生物质炭具有强大的吸附性,可以作为土壤改良剂,在改善土壤性质,提高土壤碳汇和控制农业温室气体排放方面有巨大的应用潜力,特别是生物质炭在缓解温室气体排放的研究,如今越来越受到重视。虽然目前有很多对生物质炭对农田温室气体排放的研究,然而生物质炭对设施菜地土壤N2O排放的影响的研究相对较少,因此,本论文以设施菜地为研究对象。
(2)研究内容
通过施加不同施用量的生物质炭,对设施菜地西红柿生长季N2O排放通量进行原位观测比较研究,采用静态暗箱气相色谱法原位测定设施西红柿菜地施加生物质炭后N2O的排放通量,揭示生物质炭的不同施用量对设施菜地西红柿生长季N2O排放的动态变化过程,定量评估生物质炭的不同施用量对设施菜地西红柿生长季N2O排放的影响,分析和评估生物质炭的施加对减缓设施菜地N2O排放的可行性及其减排潜力。
(3)国内外研究动态
研究发现,生物质炭由于自身的物理、化学性质,影响了土壤中温室气体的排放。生物质炭可以作为土壤改良剂,能够改善土壤的理化性质,从而直接或间接的影响土壤中温室气体的排放,生物质炭的施用对缓解温室气体的排放有着重要的作用。生物质炭通过农业废弃物热裂解生成,使农业废弃物得到了再利用,使农业废弃物资源化,减少了农业废弃物对环境的污染,并且生物质炭的减排效果显著,从而使环境得到了改善[5]。所以,国内外对生物质炭的研究越来越多,特别是生物质炭在温室气体减排方面的研究越来越受到重视。生物质炭的施用对于寻求减缓农业N2O排放的有效措施具有十分重要的地位。
何飞飞等通过生物质炭对红壤菜田土壤N2O排放的研究,表明生物质炭能影响红壤菜地土壤N2O排放,随着生物质炭施用量的增加,N2O排放量显著降低[4]。李博等通过施用氮肥和生物质炭,对菜地净综合温室效应进行了研究,研究表明施用生物质炭可以显著减少菜地N2O累积排放量,提高蔬菜产量[6]。Rondon等通过向牧草地与大豆土壤中添加20gkg1生物质炭,发现牧草地与大豆土壤 N2O排放量分别降低了80%和50%,和空白相比N2O排放量平均减少 N2O 15mgm2[7]。Spokas等发现相对高添加量(20%、40%和60%) 下N2O释放减少多达74%,而低添加量(2%、5%和10%) 并没有明显的抑制作用[8]。结果表明,只有当添加量大于20%时,生物质炭对N2O排放的抑制作用才达到显著水平。Alho等通过不同生物质炭添加量(0、3、6和9mghm2) 与土壤进行短期培养试验,结果表明生物质炭添加量超过5mghm2时N2O释放开始减少,而低添加量促进少量N2O释放[9]。Singh等观察到在85%的土壤持水量条件下,添加8%不同类型的生物质炭并没有显著减少N2O的释放,然而后两次增加土壤含水量,N2O的释放减少了73%[10],这可以说明生物质炭添加对N2O的排放受土壤含水量的影响。研究表明,不同土壤湿度、温度和土壤类型与低生物质炭添加量处理( ≤5%)并没有减少初期N2O释放,随着时间的增加,生物质炭减少N2O释放的潜力可能增加。相反,高添加量( ≥8%~60%) 在试验初期减少57%~89%N2O释放量[11],这些表明在N2O释放初期可能存在生物质炭添加量的最小值,当超过生物质炭添加量的最小值时,N2O的排放才能有明显的减少。
1 材料与方法
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