不同生物质炭输入水平下黄绵土N<sub>2</sub>O日排放特性

宋敏; 齐鹏; 蔡立群; 张仁陟; Stephen Yeboah; 武均; 王旭燕; 潘占东

宋敏,齐鹏,蔡立群,张仁陟,Stephen Yeboah,武均,王旭燕,潘占东.不同生物质炭输入水平下黄绵土N₂O日排放特性[J].干旱地区农业研究,2017,35(4):137~144

不同生物质炭输入水平下黄绵土N₂O日排放特性

Diurnal variations of N₂O gases emission in loessial soil under biochar application

DOI：10.7606/j.issn.1000-7601.2017.04.21

中文关键词: 黄绵土生物质炭 N₂O排放

英文关键词:loessial soil biochar N₂O emission

基金项目:甘肃省自然科学基金(No.145RJZA204)；省部共建国家重点实验室培育基地开放基金课题（GSCS-2012-13）

作者	单位
宋敏	甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃兰州 730070；甘肃省干旱生境作物学重点实验室，甘肃兰州 730070；甘肃省节水农业工程技术研究中心，甘肃兰州 730070；广东医科大学，广东东莞 523808
齐鹏	甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃兰州 730070；甘肃省干旱生境作物学重点实验室，甘肃兰州 730070；甘肃省节水农业工程技术研究中心，甘肃兰州 730070
蔡立群	甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃兰州 730070；甘肃省干旱生境作物学重点实验室，甘肃兰州 730070；甘肃省节水农业工程技术研究中心，甘肃兰州 730070
张仁陟	甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃兰州 730070；甘肃省干旱生境作物学重点实验室，甘肃兰州 730070；甘肃省节水农业工程技术研究中心，甘肃兰州 730070
Stephen Yeboah	甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃兰州 730070；甘肃省干旱生境作物学重点实验室，甘肃兰州 730070；甘肃省节水农业工程技术研究中心，甘肃兰州 730070 CSIR-Crops Research Institute, Kumasi, 999064, Ghana
武均	甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃兰州 730070；甘肃省干旱生境作物学重点实验室，甘肃兰州 730070；甘肃省节水农业工程技术研究中心，甘肃兰州 730070
王旭燕	甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃兰州 730070；甘肃省干旱生境作物学重点实验室，甘肃兰州 730070；甘肃省节水农业工程技术研究中心，甘肃兰州 730070
潘占东	甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃兰州 730070；甘肃省干旱生境作物学重点实验室，甘肃兰州 730070；甘肃省节水农业工程技术研究中心，甘肃兰州 730070

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中文摘要:

在陇中黄土高原干旱半干旱区，采用小区定位试验与室内盆栽模拟试验相结合的方法，对不同生物质炭输入水平下旱作黄绵土N₂O的日排放通量及其影响因子进行连续观测，并确定1天中不同生物质炭处理水平下的最佳观测时间。结果表明：6个生物质炭输入水平处理下（0、10、20、30、40、50 t·hm^-2），旱作黄绵土全天表现为N₂O的排放源；无生物质炭添加处理的N₂O排放通量均显著高于其他各处理，随输入水平增加呈U型变化规律，当生物质炭输入水平为30 t·hm^-2时，更有利于N₂O气体的增汇减排；各处理N₂O日总排放通量均在白天所占比例最高；温度是环境因子相对稳定条件下N₂O气体排放的主要影响因子，N₂O的排放与地表温度及10 cm土层地温呈不同程度的正相关关系；10 cm土层地温与生物质炭输入量呈显著正相关关系；N₂O气体的最佳同期观测时间为8∶00—9∶00。

英文摘要:

Biochar is a carbon-rich solid product by heating of biomass in an oxygen-limited environment. Biochar application is supposed to have the potential for greenhouse gas mitigation. The aim of this study was to determine the effects of biochar on nitrous oxide (N₂O) emissions. The treatments consisted of six different biochar levels, including TT (0 t·hm^-2), BT1 (10 t·hm^-2), BT2 (20 t·hm^-2), BT3 (30 t·hm^-2), BT4 (40 t·hm^-2), and BT5 (50 t·hm^-2), with a randomized complete block design with three replications. Soil moisture and temperature were measured as well as N₂O. The results showed that the N₂O fluxes had significant difference in diurnal variations among biochar treatments. The loessial soil is a source of N₂O emission, and similarly the the loessial soil of the other biochar treatments. The N₂O flux emission of soil without biochar input was significantly higher than other treatments. With the increase in the application rate, the accumulate flux emission of N₂O showed a “U” type change pattern, and the rate of 30 t·hm^-2 showed the better depression effect on N₂O gas emission. The total daily emission fluxes of N₂O in each treatment were the highest in the daytime. The combination of water and heat caused by the biochar might be the main cause of the different of the whole day N₂O gas emission. Temperature is the main influence factor of N₂O gas emission under the condition of relatively stable environment. The soil temperature in 10 cm depth increased with increasing the application rate of biochar. The optimal observation duration of the N₂O gas is 8 a.m. to 9 a.m.

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