水氮管理方式对水稻生长发育和温室气体排放的影响

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 5次 | 上传用户:ping_ge
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为了筛选出既能增产又能减少温室气体排放的稻田水氮管理措施,本研究采用以下5个处理:(1)普通尿素+常规灌溉(U+CI),对照;(2)普通尿素+薄浅湿晒节水灌溉(U+SWD);(3)树脂包膜控释氮肥+薄浅湿晒节水灌溉(CRU+SWD);(4)碧晶尿素(含0.5%2-氯-6-三氯甲基吡啶)+氢醌+薄浅湿晒节水灌溉(NU+HQ+SWD);(5)EM菌剂+普通尿素+薄浅湿晒节水灌溉(EM+U+SWD)。结果如下:(1)与U+CI相比,U+SWD处理提高了晚稻灌浆结实期叶片SPAD值、叶面积指数和生物量,对早稻无显著影响;抑制了无效分蘖,早稻和晚稻成穗率提高6.0%-8.8%。与U+SWD相比,CRU+SWD和NU+HQ+SWD处理增加了早晚稻株高、生育后期叶片SPAD值和叶面积指数以及生物量,进一步抑制无效分蘖;EM+U+SWD处理对早稻生长带来一定影响,晚稻效果不明显。(2)与U+CI相比,U+SWD处理降低了早稻的结实率,产量降低3.5%-6.7%,但差异不显著;提高了晚稻穗粒数,增加了7.6%-8.5%产量。与U+SWD相比,CRU+SWD和NU+HQ+SWD处理增加了早稻穗粒数以及晚稻单位面积有效穗数和穗粒数,获得了更高的产量;EM+U+SWD处理的早稻产量增加2.0%-7.6%,晚稻无显著差异。(3)与U+CI相比,U+SWD处理显著地减少12.6%-44.9%种植季CH4排放量,CRU+SWD、NU+HQ+SWD和EM+SWD处理进一步减少种植季CH4排放,早稻和晚稻分别以CRU+SWD和NU+HQ+SWD处理减排效果最好。早稻季实行薄浅湿晒灌溉能够减少晚稻犁田期CH4排放量,施用树脂包膜控释氮肥、碧晶尿素+氢醌有利于冬闲期稻田吸收大气CH4。(4)灌溉方式的改变引起稻田CH4和N2O排放此消彼长。与U+CI相比,U+SWD处理显著地增加早晚稻种植季N2O排放量。与U+SWD相比,CRU+SWD、NU+HQ+SWD和EM+SWD处理种植季N2O排放量下降14.5%、27.2%和12.6%,但CRU+SWD、NU+HQ+SWD处理增加了晚稻犁田期和休闲期N2O排放量。(5)与U+SWD和U+CI相比,CRU+SWD和NU+HQ+SWD处理的土壤有机碳固定速率加快,EM+U+SWD处理略有下降。总体而言,薄浅湿晒节水灌溉具有减少稻田净温室气体排放量的作用,减排效果视不同氮肥种类而定。与U+CI相比,U+SWD处理净温室气体排放量显著地下降了19.8%。CRU+SWD、NU+HQ+SWD和EM+U+SWD较U+SWD进一步降低6.8%-37.5%净温室气体排放量,具有更低的排放强度。(6)与U+CI相比,U+SWD处理提高了60.8%-83.5%灌溉水分利用效率和29.6%-57.8%总水分利用效率,早稻季的氮肥利用效率略有下降但差异不显著,显著地增加了晚稻氮肥利用效率。与U+SWD相比,CRU+SWD、NU+HQ+SWD和EM+SWD处理进一步增加水分和氮肥利用率。综上所述,薄浅湿晒节水灌溉或者配合施用树脂包膜控释氮肥、碧晶尿素+氢醌、EM菌剂,是实现稻田温室气体减排和保证水稻产量可持续稳增双目标的可行技术。
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