大豆与玉米生长和土壤施氮对土壤N-2O排放的影响

大豆与玉米生长和土壤施氮对土壤N_2O排放的影响为了认识作物生长和土壤施氮对土壤N2O排放的影响,在理论上丰富关于不同作物类型和土壤施氮对农田N2O排放的影响和机理探讨,为农田生态系统N2O减排提供科学依据。本研究设置高低两种施氮水平(250mgkg-1和80mgkg-1)对大豆和玉米进行盆栽实验,实验过程中采用静态箱采样和气相色谱测定作物生长过程中的N2O的排放速率,本研究的主要研究结果如下:1.作物生长下的土壤N2O排放的季节变化与相同条件下的裸土相比明显不同,而且不同作物类型的N2O排放的季节变化也不相同。裸土N2O的季节变化为低-高-低,其排放速率与生长时间的关系呈极显著二次多项式函数相关,两种氮素水平下相关系数分别是0.4475和0.5158;大豆土N20的季节变化为高-低-高,其排放速率与生长时间的关系呈极显著二次多项式函数相关,两种氮素水平下相关系数分别是0.5680和0.6065;玉米土N2O排放的季节变化为高-低-低,其排放速率与生长时间的关系呈指数极显著相关,两种氮素水平下相关系数分别是0.6817和0.7021。作物生长降低了土壤N2O的排放速率和排放量,但是不同作物类型其N2O的排放速率和排放量的降低量不同。裸土的最高排放速率是124.30～341.68ugNm-2h-1,全期累积排放量为94.93~299.O1mgNm-2。种植大豆其最高排放速率降低38.93%～47.11%,全期N2O累计排放量降低30.50%～55.46%。种植玉米的N2O最高排放速率和全期累积排放量分别减少42.95%～53.15%和56.849%～74.67%。2.不同时期的裸土和作物土其N2O排放量不同,大豆和玉米每个阶段的排放量分布也不同。裸土每阶段排放量的高低为中期＞前期>后期;大豆土每阶段的排放量受施氮量的影响,低氮水平下为后期>前期＞中期,高氮水平下为前期＞后期＞中期;玉米土每阶段排放量的高低为前期＞中期＞后期。3.施氮可以提高土壤的N2O排放速率,增加N2O的排放量。高氮水平下,裸土、大豆土和玉米土的N2O平均排放速率分别比低氮水平下提高了214.90%、101.88%和84.93%。高氮水平下,裸土、大豆土和玉米土的N2O全期累积排放量分别是低氮水平下的3.15倍、2.02倍和1.87倍。4.作物生长改变了土壤N20排放速率和温度的关系,而且施肥会改变土壤N20排放受温度影响的敏感性。高低氮裸土N20排放速率与温度之间均存在五种函数类型的极显著正相关关系,但是高氮水平下的相关系数高于低氮水平;大豆土与土表温度之间不存在相关关系,与大气温度的关系受施氮的影响,低氮大豆土与大气温度呈指数显著负相关关系,相关系数是-0.4066,而高氮大豆大气温度呈显著负相关关系,相关系数是-0.3784;玉米土与温度之间不存在任何显著相关关系。5.不同作物类型的生长和各部位养分含量的分布受施氮的影响不同。增施氮肥对大豆的生长和产量影响较小,施氮改变了大豆各部位的氮磷分布,没有改变大豆各部位的钾含量分布趋势;增施氮肥对玉米的生长和产量影响极大,施氮改变了玉米各部位的氮磷钾含量分布。6.土壤的基本理化性质会因作物生长和施氮而改变。相同条件下,种植作物与不种植作物相比,土壤的pH、有机质、NO3--N有效氮、速效磷和速效钾含量都会上升，NH4+-N因植物