文档介绍：不同耕作制度对南方稻田甲烷排放的影响
胡立峰1,李琳1,陈阜1 *,叶桃林2,杨光立2
1. 中国农业大学农学与生物技术学院,北京 100094;2. 湖南省土壤肥料研究所,湖南长沙 410125
摘要:以南方稻田温室气体甲烷排放为研究对象,选取冬季休闲和种植绿肥作物紫云英(Astragalus sinicus L.)两种主要模式,在早稻(Oryza sativa L.)移栽之前进行旋耕和翻耕两种处理,以全年休闲为空白对照,利用静态箱法测定甲烷排放通量。结果表明,甲烷排放在水稻抽穗期达到极大值,至收获甲烷排放呈减少趋势,以无稻全年休闲区甲烷排放通量最低, mg·m-2·h-1,%%;甲烷浓度具有强烈的空间异质性,地表以上50 cm空间内,;稻田甲烷高浓度低排放速率以及低浓度高排放速率现象表明,甲烷排放速率与其浓度之间具有非一致性。
关键词:甲烷排放通量;南方稻田;耕作制度;空间异质性;
中图分类号:X511 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2006)06-1216-04
在引起全球气候变暖的温室气体中CO2的温室效应贡献最大[1],然而,由于CH4和N2O的增温效应分别为相同摩尔下CO2的21倍和200倍[2-3],因此对CH4和N2O的排放规律及控制研究将是温室气体研究的又一热点。
大气中温室气体浓度增加是加强的温室效应产生的直接后果。CH4是重要的温室气体之一,大气中CH4浓度增长是因人类活动增加了CH4的源并减弱了CH4土壤汇所致[4]。水稻(Oryza sativa L.)田是陆地生态系统中大气CH4的一个重要源,全球水稻田CH4年排放量约60 Gt,占大气CH4源的10%~30%[5]。国内外在水田的甲烷排放问题上进行了大量研究,主要针对影响产甲烷菌活动及甲烷氧化菌活性的环境因子,如土壤温度、土壤水分、氧化还原电位、土壤pH值、肥料状况等,对甲烷的日变化和季节变化也有相关的研究报道。近几年,保护性耕作技术在我国由北向南农田应用越来越普遍,但在保护性耕作下CH4排放的规律性研究少见报道。本研究以南方水稻田不同耕作制度为背景,实验比较各处理早稻关键生育期及农田主要管理措施下的甲烷排放,以期为南方保护性耕作提供理论基础。
1 材料与方法
试验地概况与试验设计
试验于2005年5―10月在湖南农科院土壤肥料研究所实验站进行,试验土壤为渚育型水稻土, g·kg-1,pH ,土壤容重及三相比紫云英(Astragalus sinicus L.) g·cm-3和1∶∶, g·cm-3和1∶∶,空白区为全年休闲,土壤容重及三相比同冬闲双季稻区。表1为早稻生育期的二因素裂区设计与处理方案,水稻品种为株两优819,主处理为种植制度水平上的差异,空白区为对照,全年休闲,记为B;冬季设种植紫云英和冬闲两处理,分别记为A和L;副处理为耕作措施上的差异,在早稻移栽前对土壤进行免耕、少耕和翻耕处理,分别记为0、1和2。田间试验共设5个处理,9个小区, m2,各