一种适用于套作系统温室气体收集装置的设计及其效果验证

为了实现农艺和农机相结合,提高对农业温室气体排放研究的科学性,本文设计了一种在套作模式下,能根据共生作物高度调节容量和取气口位置的农田作物温室气体收集装置。并以不同大豆种植模式对该装置进行效果验证。结果表明:在单作、玉米–大豆套作、休闲处理下,N2O平均排放通量分别为2.42 ±2.23 mg/(m2?h)、1.97 ± 1.82 mg/(m2?h)、1.21 ± 0.95 mg/(m2?h),存在显著差异(P < 0.05),且气体排放量呈现套作明显低于单作模式;单作、玉米–大豆套作、休闲处理下的CH4平均排放通量是负值,分别为?0.17 mg/(m2?h)、?5.75 mg/(m2?h)、?4.34 mg/(m2?h),土壤成为CH4吸收“汇”;CO2排放量表现为套作下排放量10,085.67 mg/(m2?h)低于单作模式下的排放量13,263.93 mg/(m2?h),说明玉豆套作可以减少温室气体排放,但是测得休闲模式下CO2的平均通量为1852.90 mg/(m2?h),远远高于下辽河平原偏东的CO2排放通量108.7 mg/(m2?h),这是因为CO2的释放具有很大的时空变异性。最后,通过对每种模式的重复试验,与以往的实验结果对比,具有相对一致性,说明本装置有效且具有广阔的推广应用前景。

长期定位施氮对套作大豆温室气体排放及产量的影响

【目的】通过长期定位施氮试验,研究不同施氮水平对套作大豆温室气体排放及产量的影响。【方法】采用二因素裂区设计,主因素为种植模式,大豆单作(SS)和玉米/大豆套作(IMS);副因素为玉米、大豆施氮总量,设不施氮(NN:0)、减量施氮(RN:180 kg/hm^2)和常量施氮(CN:240 kg/hm^2)。【结果】种植模式对大豆农田温室气体排放有影响,大豆单作和玉米/大豆套作下的大豆CO_2排放通量在V5和R5出现峰值,R5期的大豆单作较玉米大豆套作的CO_2排放通量高13.45%;除V7和R8期外,大豆单套作的CH_4为吸收状态,在大豆生育期呈降低后增加的规律,在R2期出现最低值;大豆单作N_2O的排放通量高于玉米/大豆套作。不同施氮水平对大豆农田温室气体排放有显著影响,套作下V5-V10期的CO_2排放通量为NN>CN>RN,R2和R5期为CN>RN>NN;套作下的CH_4排放通量表现为CN>RN>NN,V10期后为NN>CN>RN;V3-V10期的N_2O排放通量表现为CN>RN>NN。套作大豆产量比单作大豆高15.92%,有显著差异;不同施氮水平下,套作下大豆的产量则是以CN为最高,表现为CN>RN>NN,RN和CN分别比NN高24.97%和46.23%。套作玉米产量比单作玉米产量高3.98%,单作玉米的产量RN比NN和CN分别高128.51%和3.2%,套作下玉米产量CN比RN和NN分别高0.94%和61%。【结论】套作及减量施氮不仅能保证作物的产量,还能减少温室气体的排放,实现减排增产。

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