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施用生物质炭后稻田土壤性质、水稻产量和痕量温室气体排放的变化
  • ISSN号:0578-1752
  • 期刊名称:中国农业科学
  • 时间:0
  • 页码:4844-4853
  • 分类:S153[农业科学—土壤学;农业科学—农业基础科学]
  • 作者机构:[1]南京农业大学农业资源与生态环境研究所,南京210095, [2]四川省农业科学院,成都610066
  • 相关基金:国家科技支撑计划项目(2008BAD95813-1)、国家自然科学基金重点项目(40830528)
  • 相关项目:稻田土壤有机碳固定与稳定化过程与机制:土壤-作物-微生物相互作用研究
中文摘要:

【目的】研究生物质炭对连续两年稻田土壤性质、水稻产量和痕量温室气体排放的影响,为合理施用生物质炭而促进水稻生产可持续的低碳发展提供科学依据。【方法】选择成都平原稻田,2010年布设了施氮与否(0与240kgN·hm-2)下生物质炭土壤施用(0、20、40t·hm-2)试验,连续两年观测土壤性质、水稻产量、土壤CH4和N2O排放的变化。【结果】施氮肥条件下,生物质炭连续两年对主要土壤肥力性质表现出改善效应,提高了土壤有机碳、全氮含量和pH,同时降低土壤容重,但对水稻产量影响不显著。生物质炭对CH4排放的影响依氮肥施用而异。不施氮肥下,施用生物质炭提高当季土壤CH4排放(20t·hm-2用量时),但次年无影响。施用氮肥下,不同用量生物质炭对土壤CH4排放无显著影响,仅40t·hm-2用量时次年CH4排放有所增加;生物质炭对不施氮肥土壤当季N2O排放无显著影响,并降低次年的排放。然而,施氮肥下,生物质炭连续两年显著降低了土壤N20的排放,其降幅高达66%。施氮肥条件下,连续两年生物质炭处理降低稻田痕量温室气体的综合温室效应及其水稻生产的碳强度,特别是40t.hm-2的高用量下。【结论】在连续两年内,稻田采用生物质炭配施氮肥的管理措施对改善土壤性质和稳定水稻产量具有持续效应,高用量生物质炭(40t·hm-2)显著降低稻田CH。和N20痕量温室气体排放的综合温室效应和水稻生产的碳强度,且在连续两年内具有稳定的持续性。因此,在当前稻田管理措施下,生物质炭施用量为40t·hm-2可实现稻田稳产和固碳减排的目标。

英文摘要:

[Objective] The effect ofbiochar on soil quality, rice yield and trace gas emissions in 2 consecutive rice growing cycles were investigated for providing a scientific basis for sustainable low carbon development office agriculture. [Method] A field experiment was initiated in a rice farm from Chengdu Plain with 0, 20 and 40 t.hm2of biochar soil amendment with (240 kg N.hm2) and without (0 kg N.hrn2) N fertilizer in 2010. Changes in soil fertility properties, rice yield and non-CO2 greenhouse gases emission in a whole rice growing cycle with biochar amendment were monitored throughout 2010-2011. [Result] Biochar amendments significantly increased soil organic carbon, total nitrogen, pH value and decreased bulk density of soil in both rice-growing cycles, when N fertilizer was applied, but it had no changes in rice yield. Biochar effect on CH4 emission varied with Nstatus. Increase of CH4 emission was observed only under low rate of 20 t.hm2 in the first cycle. However, no increase in CI4~ emission was found with N fertilization in the first cycle and even a decrease in the second cycle. With N fertilization, great decrease in N20 emission (by as high as 66% under 40 t.hm-2 of biochar amendment) was evidenced throughout the two cycles. Overall, biochar soil amendment tended to decrease the global warming potential and rice production carbon intensity from the two non-CO2 trace gases in the consecutive two rice cycles, under 40 t.hm-2 in particular. [Conclusion] Biochar soil amendment at 40 t.hm-2 could be a technical option to reach low carbon intensity and stable rice productivity in rice paddy agriculture.

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期刊信息
  • 《中国农业科学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国农业部
  • 主办单位:中国农业科学院 中国农学会
  • 主编:万建民
  • 地址:北京中关村南大街12号中国农业科学院图书馆楼4101-4103室
  • 邮编:100081
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  • 电话:010-82109808 82106279
  • 国际标准刊号:ISSN:0578-1752
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1328/S
  • 邮发代号:2-138
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国食品科技文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:85620