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水土保持措施对红壤坡耕地花生-油菜轮作系统温室气体排放的影响
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作者 左继超 赵黎雯 +4 位作者 聂小飞 廖凯涛 刘昭 肖胜生 郑海金 《植物营养与肥料学报》 2025年第10期2015-2028,共14页
【目的】探究水土保持耕作措施对红壤坡耕地温室气体排放的影响及其综合温室效应,为科学评价水土保持耕作措施的减排效益及制定减排策略提供理论和技术支持。【方法】在江西地区,以红壤坡耕地的花生-油菜轮作系统为研究对象开展田间试验... 【目的】探究水土保持耕作措施对红壤坡耕地温室气体排放的影响及其综合温室效应,为科学评价水土保持耕作措施的减排效益及制定减排策略提供理论和技术支持。【方法】在江西地区,以红壤坡耕地的花生-油菜轮作系统为研究对象开展田间试验,设置了4个处理,分别为常规耕作+植物篱(HT)、常规耕作+稻草覆盖(MT)、轻简化免耕(NT)、常规耕作对照(CT),应用静态箱-气相色谱法对温室气体(N_(2)O、CO_(2)和CH_(4))排放通量进行为期1年的原位观测,分析不同处理温室气体排放通量、增温潜势(GWP)和排放强度(GHGI)的差异及其影响因素。【结果】相较于CT处理,MT处理土壤N_(2)O周年累积排放量降低了13.1%,而NT和HT处理分别增加了28.5%和19.7%;NT处理土壤CO_(2)累积排放量显著减少了10.4%,而HT处理增加了17.9%,且增加主要在油菜季;3个处理均为CH_(4)弱汇。相关分析和冗余分析结果均表明,气温、土壤含水量和硝态氮含量是决定3种温室气体排放的关键因子。在100年尺度CO_(2)当量下,HT和MT处理的周年GWP较CT处理分别增加了18.1%和9.5%,而NT处理则降低了9.4%。周年GWP主要由CO_(2)排放贡献,其次是N_(2)O排放,而土壤CH_(4)排放的贡献表现为负效应。HT处理的花生和周年产量显著高于其他处理,因此其周年GHGI与CT处理无显著差异,而MT处理没有显著提升作物周年产量,其周年GHGI显著高于其他处理。【结论】红壤坡耕地中花生-油菜轮作农田土壤是N_(2)O和CO_(2)的排放源,同时也是CH_(4)的弱吸收汇。受高温和高土壤水分含量的影响,花生季的温室气体排放强度大于油菜季,因而花生季成为温室气体的主要排放期。植物篱和稻草覆盖措施增加了CO_(2)排放量,这使得其周年增温潜势显著高于常规耕作。但由于植物篱提高了花生产量,进而降低了温室气体的综合排放强度。综合考虑作物产量和环境效应,植物篱和少耕(或免耕)是红壤坡地较为理想的水土保持措施。 展开更多
关键词 水土保持耕作 红壤坡耕地 花生-油菜轮作 温室气体 综合温室效应
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