典型除草劑對稻麥輪作系統(tǒng)溫室氣體排放的影響.pdf

1、全球變暖和有機(jī)污染加劇是當(dāng)今極其重要的環(huán)境問題，已經(jīng)引起國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是溫室氣體的重要排放源。除草劑的長期大量施用作為農(nóng)田管理的一個重要組成部分，勢必會通過影響作物和土壤微生物的活性與多樣性進(jìn)而影響農(nóng)田溫室氣體的產(chǎn)生與排放。
　　 本研究通過室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)與稻麥輪作大田試驗(yàn)相結(jié)合，定量研究了除草劑與化肥聯(lián)合施用對農(nóng)田溫室氣體排放的影響，并進(jìn)一步探討除草劑化肥聯(lián)合施用影響農(nóng)田N2O排放的機(jī)理，為農(nóng)田溫室氣體的估

2、算、減排以及合理使用除草劑提供科學(xué)依據(jù)。室內(nèi)模擬培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)主要在30％(g/g)麥田水分條件下研究了莠去津、百草枯、草甘膦、苯磺隆、乙草胺和精惡唑禾草靈6種旱地除草劑對土壤呼吸和N2O排放的影響;在模擬55％(g/g)旱直播稻田水分條件下研究了丁草胺和芐嘧磺隆2種水田除草劑對土壤呼吸、CH4和N2O排放的影響。大田試驗(yàn)水稻季主要研究旱直播稻田中丁草胺和芐嘧磺隆常規(guī)施用量對土壤-作物系統(tǒng)呼吸速率、CH4和N2O排放的影響，并結(jié)合對土壤NH4

3、+-N、NO3-N含量和土壤硝化細(xì)菌反硝化細(xì)菌數(shù)量的測定，初步闡明除草劑施用影響N2O排放的可能機(jī)理;小麥季主要研究了3種典型麥田除草劑乙草胺、苯磺隆和精惡唑禾草靈常規(guī)施用量對土壤-作物系統(tǒng)呼吸速率和N2O的影響規(guī)律。
　　 在本研究室內(nèi)培養(yǎng)20d的條件下，不同除草劑對土壤N2O累積排放和土壤呼吸的影響不同，同一除草劑不同N源條件對土壤呼吸和N2O累積排放的影響也不完全相同。在30％水分條件下，添加尿素條件下苯磺隆顯著促進(jìn)了土壤

4、呼吸和N2O的排放（P＜0.05），分別是對照的1.26和1.53倍，百草枯也顯著促進(jìn)了N2O的排放(P＜0.05)，是對照的1.49倍，其余除草劑處理的土壤呼吸與N2O的排放與對照相比無顯著差異(P＞0.05);在添加(NH4)2SO4的條件下草甘膦顯著抑制了土壤呼吸(P＜0.05)，僅為對照的61.3％，乙草胺顯著促進(jìn)了N2O的排放(P＜0.05)，是對照的1.53倍，其余除草劑處理的土壤呼吸與N2O的排放與對照相比無顯著差異（P＞

5、0.05）。2種N源條件下莠去津和精惡唑禾草靈對土壤呼吸和N2O累積排放皆無顯著影響。在55％水分條件下，丁草胺顯著促進(jìn)了土壤呼吸和N2O的排放，分別是對照的1.06和1.30倍(P＜0.05)，芐嘧磺隆處理的土壤呼吸與N2O排放與對照相比，無顯著差異(P＞0.05)，丁草胺和芐嘧磺隆對CH4排放的影響與對照相比，都沒有顯著差異(P＞0.05)。
　　 在整個水稻生育期，丁草胺在施入的第1周顯著促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)呼吸速率，而后開始抑

6、制生態(tài)系統(tǒng)呼吸速率，最后與對照之間無顯著差異，芐嘧磺隆在基肥施入之前顯著促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)呼吸速率，而后對生態(tài)系統(tǒng)呼吸速率沒有顯著影響。在第一次除草劑施入后丁草胺和芐嘧磺隆促進(jìn)了CH4的排放，至第二次除草劑施入后，丁草胺和芐嘧磺隆抑制了CH4的排放。丁草胺顯著增加了N2O的排放量(P＜0.05)，是對照的1.77倍，芐嘧磺隆處理的N2O的排放量與對照相比無顯著差異(P＞0.05)。目前的研究結(jié)果可以得出，丁草胺處理N2O排放的增加是由于土壤

7、NH4+-N和NO3--N含量增加，而芐嘧磺隆處理對N2O的排放無顯著影響是由于土壤NH4+-N含量增加和土壤NO3--N含量降低的綜合作用的結(jié)果。在本試驗(yàn)中，旱直播稻整個水稻季的平均土壤充水孔隙度為68.6％，硝化過程為產(chǎn)生N2O的主要過程，硝化細(xì)菌的數(shù)量在N2O的產(chǎn)生和排放中扮演著重要角色。
　　 麥季試驗(yàn)結(jié)果表明，盡管3種除草劑乙草胺、苯磺隆和精惡唑禾草靈施用下生態(tài)系統(tǒng)呼吸速率和N2O的季節(jié)排放模式?jīng)]有顯著差異，但方差分析