等氮量条件下有机肥替代化肥对玉米农田温室气体排放的影响

[目的]明确大田等氮量条件下,有机肥替代化肥对玉米农田土壤温室气体(N20和Co2)排放及其增温潜势的影响,为稳定作物产量、减少化肥投入、减少氮肥流失、提高氮肥利用效率提供理论依据.[方法]2018和2019年大田采用静态箱-气相色谱法,以不施肥(CK)为对照,比较等氮量条件下常规单施化肥(NPK)、有机肥替代30％(化学肥料180kgN·hm-2+有机肥90 kg N·hm-2,NPKM30)、有机肥替代50％(化学肥料135 kg N·hm-2+有机肥135 kg N·hm-2,NPKM50)对夏玉米生育期土壤N20和C02排放的影响,并估算玉米季农田温室气体排放量、全球增温潜势(global warming potential,GWP)和农业碳足迹(carbon footprint).[结果]等氮量条件下NPK、NPKM30和NPKM50处理间的玉米籽粒产量没有显著差异.玉米整个生育期土壤N20排放通量呈动态变化,且3个施肥处理的N20排放通量均高于对照.与NPK相比,NPKM30处理两年N20累积排放量均值增加5.22％,而NPKM50处理降低7.92％.玉米生育期N20累积排放量占土壤全氮的12.91％oo-18.74％oo.3个施肥处理间C02排放通量的季节变化趋势基本一致,变幅为74.53-367.04 mg·m-2·h-1.施肥显著增加C02累积排放量,与NPK相比,NPKM30和NPKM50处理两年C02累积排放量均值分别增加0.91％和5.79％;GWP分别增加2.07％和2.10％.与NPK处理相比,NPKM30处理的温室气体排放强度(GHGI)和单位产量碳足迹降低2.46％和1.43％,而NPKM50处理增加3.37％和1.43％.[结论]部分有机肥替代化肥能够增加玉米田土壤温室气体排放量和全球增温潜势,但能够保持玉米产量稳定,同时有效降低温室气体排放强度和单位产量碳足迹,综合考虑玉米产量和生态效益,有机肥替代30％(NPKM30)是实现玉米稳产减肥减排较为理想的有机肥替代化肥比例.