玉米生长条件下潮土N2O排放来源定量解析

明确土壤N2O排放来源是阐明N2O产生机制、估算氮肥排放系数的关键.为探究外源氮施用对土壤-作物系统N2O排放的影响,以潮土为研究对象,以玉米为供试作物,设置未施氮肥未种植玉米(N0P0)、未施氮肥种植玉米(N0P1)、施氮肥未种植玉米(N1P0)、施氮肥种植玉米(N1P1)4个处理,采用15N示踪方法区分N2O排放来源,定量解析N2O排放规律.结果 显示,与未施氮处理相比,外源氮施用显著增加土壤N2O排放总量(P＜0.05),土壤本底及氮肥对N2O排放总量的贡献分别为22.5％和77.5％.种植玉米和未种植玉米处理外源氮施用后土壤本底N2O排放均显著提高,增加比例为162％ ～ 460％(P＜0.05).施氮后增加的土壤本底N2O排放量(以N计)为4.16～6.98 mg·m-2,约占N2O总排放的13.7％～18.1％.施氮处理土壤CO2排放量显著高于未施氮处理(P＜0.05),且CO2排放量与施氮导致的土壤本底N2O排放增加量呈显著线性正相关(P＜0.O1),说明施氮促进土壤本底N2O排放与土壤有机质周转加快有关.双因素方差分析结果表明,施氮与种植玉米的交互作用对N2O排放及其来源影响显著(P＜0.01).相比N1P0处理,N1P1处理N2O总排放量显著降低55.0％ (P＜0.05),但施氮促进土壤本底N2O排放比例增加.N1P0处理土壤无机氮(NO3-N和NH4+-N)总含量显著高于N1P1处理,而其中的NH4 +-N含量显著低于N1P1处理(P＜0.05),表明玉米种植显著影响土壤氮素去向及转化过程.在土壤-作物系统中,外源氮施用除导致大量N2O直接排放外,还会显著提升土壤本底N2O排放量及排放比例,且作物生长对N2O排放来源影响显著.在集约化种植的潮土区,除控制肥料源N2O排放外,还应重视土壤本底N2O排放风险.