喷涂吡啶尿素对夏玉米/冬小麦轮作体系温室气体排放的影响

过量施用氮肥增加农田温室气体的排放,通过监测农田温室气体排放量寻求合理的氮素减排措施对农业生产有重要作用。本研究设置3个不同梯度喷涂吡啶尿素水平(N1-3)及不施氮肥(N0),在夏玉米和冬小麦生长期间采用静态箱法收集气体,研究土壤CO_2、CH_4和N_2O的排放特征,定量评价不同用量喷涂吡啶尿素的综合增温潜势。结果表明:不同喷涂吡啶尿素用量下的温室气体排放具有明显的季节性变化特征。玉米和小麦季土壤CO_2排放通量具有明显的季节性排放规律。CO_2平均排放通量小麦季明显低于玉米季,而CO_2累积排放量小麦季则高于玉米季;各施氮处理玉米和小麦季基肥和追肥后均出现显著的N_2O排放峰。整个轮作季,随喷涂吡啶尿素用量的增加,土壤对大气CH_4的交换通量有所降低,而土壤排放CO_2和N_2O的量有所增加。CO_2的综合增温潜势(GWP)对轮作系统总GWP贡献最大,而CH_4很小。玉米和小麦季各喷涂吡啶尿素处理的总GWP均高于对照;玉米季各处理的净GWP均为正值,是温室气体排放的一个源;而小麦季各处理的净GWP均为负值,是温室气体排放的一个汇。说明玉米/小麦轮作体系的综合增温潜势随施氮肥量的增加而增加,合理减施氮肥可以有效降低大气增温效应。

土壤N_2O排放量和小麦、玉米效益俱佳的吡啶喷涂尿素适宜用量研究

【目的】粮田过量施用氮肥造成土壤向大气排放N_2O增多,土壤氮素表观损失提高,为实现粮田安全生产,研究吡啶喷涂尿素对冬小麦/夏玉米轮作系统内土壤N_2O排放和氮素表观损失、籽粒产量和净收益的影响。【方法】按照1.1‰的比例将2-氯-6-三氯甲基吡啶喷涂在尿素表面制成吡啶喷涂尿素,进行了玉米、小麦田间试验。在磷、钾养分用量相同的条件下,设置4个吡啶喷涂尿素施用水平,玉米分别为0、180、270和360kg/hm^2,小麦分别为0、150、225和300 kg/hm^2,调查作物产量和施肥效益;在2茬作物生长期间采用静态箱法收集气体,测定土壤N_2O排放量和排放强度。【结果】各处理玉米和小麦季基肥和追肥后均出现显著的N_2O排放峰,土壤N_2O排放、氮素表观损失、N_2O排放强度等均随施氮量增加而增加。玉米季,吡啶喷涂尿素用量270和360 kg/hm^2间无显著差异,2处理玉米分别较不施氮肥净增收5208.0和5425.4 yuan/hm^2;小麦吡啶喷涂尿素用量为225 kg/hm^2时,籽粒产量和净收益均最大。整个轮作季,与N3处理(玉米和小麦季分别施用吡啶喷涂尿素360和300 kg/hm^2)相比,N2(玉米和小麦季分别施用吡啶喷涂尿素270和225 kg/hm^2)处理的作物产量相当,但土壤N_2O排放量减少1.51 kg/hm^2,土壤氮素表观损失减少39.4 kg/hm^2,施氮肥量减少165 kg/hm^2,净增收提高405.3 yuan/hm^2。【结论】玉米–小麦轮作季吡啶喷涂尿素用量分别为270和225 kg/hm^2时增产增收,且土壤N_2O排放和氮素表观损失较少。