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秸秆添加对长期施肥旱地红壤N2O和CO2排放的影响

文献类型： 中文期刊

作者： 涂昊泽;林杉;王军;胡荣桂;肖恒斌;邬磊

作者机构：

关键词： 长期施肥土壤;秸秆添加;N2O;CO2;土壤化学性质;偏最小二乘法路径分析模型（PLS-PM）

期刊名称：环境科学

ISSN： 0250-3301

年卷期： 2023 年

页码：

收录情况： EI（2023版） ; ; 北大核心（2020版） ; ; CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2023版）

摘要： 秸秆还田作为农田土壤培肥的一种重要措施，显著影响N2O和CO2等温室气体排放。为探明长期施肥土壤N2O和CO2排放对秸秆添加的响应规律及关键影响因素，采集对照（CK，不施肥）、当地推荐化肥施用量（F）、200%当地推荐化肥施用量（2F）、猪粪（M）和化肥配施猪粪（FM）这5种长期施肥（30a）处理的旱地红壤，分别设置添加秸秆和不添加秸秆处理，在恒温恒湿条件下培养（65%田间持水量，25℃）20d。结果表明，施肥显著促进了N2O排放。相较不施肥处理[（22.05±2.09）μg·kg-1，以N计，下同]，施化肥处理N2O累积排放量显著增加了119%～195%[F和2F处理分别为（48.38±20.81）μg·kg-1和（65.13±12.55）μg·kg-1]，施粪肥处理N2O累积排放量显著增加了275%～399%[M和FM处理分别为（82.72±12.73）μg·kg-1和（1101.99±425.71）μg·kg-1]。土壤硝态氮(NO3--N)、可溶性有机碳（DOC）和可溶性总氮（DTN）是影响不同施肥处理N2O排放的主要因素。相较未添加秸秆，添加秸秆对CK、F和FM处理的N2O累积排放无显著影响，显著增加了2F（345%）和M处理（247%）的N2O累积排放。秸秆添加通过增加DOC和消耗DTN从而影响N2O排放。施肥显著促进了CO2排放。相较不施肥处理，施粪肥处理CO2累积排放量显著增加了120%～130%[M和FM处理累积排放量（以C计，下同），分别为（122.11±4.3）mg·kg-1和（116.47±4.55）mg·kg-1]，2F处理CO2累积排放量显著增加了28%[（65.13±12.55）mg·kg-1]。微生物量碳（MBC）、DOC和DTN是影响不同施肥处理CO2排放的主要因素。相较未添加秸秆，添加秸秆条件下CO2累积排放量显著增加了660%～1132%。秸秆添加后DOC和MBC含量显著提高，促进了CO2排放。综上，秸秆添加通过增加土壤DTN消耗和DOC含量显著促进施肥处理的N2O和CO2排放。在施用粪肥的旱地红壤中应合理考虑秸秆还田，以平衡肥力提升与温室气体排放的综合效益。

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