秸秆和生物炭添加对关中地区玉米-小麦轮作农田温室气体排放的影响

为探讨玉米—小麦轮作农田秸秆和生物炭添加的固碳减排效应,以关中地区典型玉米—小麦轮作农田为研究区域,采用静态暗箱—气相色谱法监测了秸秆和生物炭添加后土壤CO2,CH4和N2O排放的动态变化。设常规施肥(N)、施基肥和添加4t/hm^2秸秆还田(NS)、施基肥和添加4t/hm^2生物炭(NB_(Clow))、施基肥和添加8t/hm^2生物炭(NB_(Chigh))和对照(CK)既不施肥也不施有机物料5个处理。结果表明:(1)与N处理相比,NS处理的农田土壤N2O排放总量没有显著变化,添加生物炭降低了土壤N2O年排放总量,NB_(Clow)和NB_(Chigh)处理分别降低了13.21%和23.75%。(2)与N处理相比,NS处理的农田土壤CO2年排放总量增加了44.07%,添加8t/hm^2生物炭降低了CO2年排放总量,NB_(Chigh)处理降低了9.94%。(3)与N处理相比,NS处理的CH4年排放总量增加了42.32%。NB_(_(Clow))和NB_(Chigh)处理CH4年排放总量分别增加了76.38%和73.23%。(4)秸秆还田和生物炭添加均提高了作物产量,与N处理相比,NS,NB_(Clow)和NB_(Chigh)处理的年产量分别提高了13.73%,20.37%和7.56%;NB_(Chigh)处理比NB_(Clow)处理年产量降低了10.64%;与N处理相比,NS,NB_(Clow)和NB_(Chigh)处理的小麦产量分别提高了22.36%,25.41%和14.06%;NS,NB_(Chigh)处理的玉米产量分别提高了5.40%和15.50%。(5)添加生物炭降低了净增温潜势,与N处理相比,NB_(Clow)和NB_(Chigh)处理分别降低了33.59,48.33t/hm^2,单位产量的净增温潜势分别降低了2.53,4.21t/t。综上所述,添加4t/hm^2生物炭更有利于玉米—小麦轮作农田系统的固碳减排和产量的提高。

土壤秸秆注孔对土壤含水量及作物生长的影响

[目的]研究土壤秸秆注孔对土壤含水量及作物生长的影响,为旱作农田增加雨水蓄集能力及提高水分利用效率提供理论依据。[方法]开展玉米—小麦轮作田间试验,设置常规种植(CK)、土壤秸秆注孔2孔/m^(2)(T_(1)),4孔/m^(2)(T_(2)),8孔/m^(2)(T_(3))4个处理。[结果]秸秆注孔所有处理均提高了整个试验期表层土壤含水量。T_(2),T_(3)处理提高了收获期深层土壤含水量,试验结束时两者底层土壤(60—80cm)含水量较CK分别提高了29.19%和28.18%。秸秆注孔处理提高了作物株高、经济产量和生物量,以及降水利用效率和水分利用效率,T_(2),T_(3)处理的提高效果最明显,且彼此差异不显著。[结论]秸秆注孔具有保水性能和增产能力,根据成本和效果综合考虑,推荐秸秆注孔4孔/m^(2)(T_(2))作为优选处理。