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控釋肥與尿素配合施用對稻季土壤CH4和N2O排放的影響

2017-10-16 01:30:08紀洋于海洋徐華
生態(tài)環(huán)境學報 2017年9期
關鍵詞:溫室效應施氮通量

紀洋,于海洋,徐華*

控釋肥與尿素配合施用對稻季土壤CH4和N2O排放的影響

紀洋1,2,于海洋2,徐華2*

1. 南京信息工程大學應用氣象學院,江蘇 南京 210044;2. 土壤與農業(yè)可持續(xù)發(fā)展國家重點實驗室//中國科學院南京土壤研究所,江蘇 南京 210008;

為明確控釋肥和尿素配合施用對稻季土壤CH4和N2O排放的影響,通過田間原位試驗,采用人工密閉箱法,觀測氮肥(尿素單施、控釋肥與尿素配合施用)及不同施氮水平(0、80、160、240 kg?hm-2)下水稻生長季土壤CH4和N2O的排放通量,以尋求綜合溫室效應最小的施肥管理措施。結果表明:水稻生長季N2O排放總量、水稻產量均隨氮肥施用量的增加而增加,而 CH4排放總量、綜合溫室效應與氮肥施用量之間沒有顯著相關性。控釋肥與尿素配合施用對水稻生長季 CH4和N2O排放及水稻產量的影響因氮肥施用量的不同而不同。與尿素單施相比,不同施氮水平下配合施用控釋肥能有效降低N2O排放總量3.6%~49.6%,其中,烤田期是控釋肥發(fā)揮減排作用的關鍵時期。與尿素單施相比,在80 kg?hm-2和160 kg?hm-2施氮水平上,配施控釋肥分別增加CH4排放總量48.1%和27.5%及稻田綜合溫室效應45.0%和22.8%,而水稻產量無顯著差異;在240 kg?hm-2施氮水平上,配施控釋肥處理土壤CH4排放總量降低4.2~15.1%,水稻產量增加5.7%~13.9%,且綜合溫室效應降低7.5%~19.8%。在240 kg?hm-2施氮水平上,與尿素∶控釋肥為3∶7、1.5∶8.5、0∶1的配施處理相比,尿素∶控釋肥為4.5∶5.5配施處理的綜合溫室效應最小,且水稻產量最高。因此,施氮量為240 kg·hm-2,尿素和控釋肥按4.5∶5.5比例混合施用可作為稻田控釋肥推薦施用方式。

控釋肥;尿素;配合施用;施氮量;N2O排放;CH4排放

以前期淹水、中期烤田和后期干濕交替為特征的間隙灌溉是中國稻田主要的水分管理措施,盡管早期的研究者曾一度認為水稻生長季僅有 CH4排放,沒有N2O排放(Buresh et al.,1988),但近十多年的研究發(fā)現(xiàn),水稻田也能排放較多的N2O(Cai et al.,1997);相對于持續(xù)淹水,稻田烤田可極大抑制水稻生長季CH4排放,促進N2O排放(Cai et al.,2007)。20世紀90年代以來,中國興起了以提高氮肥利用率為主要目標的控釋肥研究熱潮,控釋肥可根據(jù)作物的生長需要提供養(yǎng)分,減少肥料浪費(武志杰等,2003)。大量研究表明,施用控釋肥可明顯減少旱地的N2O排放(Akiyama et al.,2010;Mctaggart et al.,2003;Ji et al.,2012)。然而,有關控釋肥對稻田土壤CH4和 N2O排放影響的研究結論并不一致,有的研究表明,施用控釋肥可減少稻田 CH4或 N2O 排放(Ji et al.,2013;劉芳等,2015;王斌等,2014),有的則顯示稻田 CH4或 N2O排放增加(Yan et al.,2000;李方敏等,2005)。由于控釋肥養(yǎng)分的緩釋性,作物生長前期養(yǎng)分釋放較少,難以滿足作物前期生長對養(yǎng)分的需求,所以為了減少環(huán)境污染并保證糧食產量,基肥采用尿素與控釋肥配合施用是較為有效的方法(Jarosiewicz et al.,2003;Patil et al.,2010;Shoji et al.,2001),目前有關控釋肥與尿素配合施用對稻田CH4和N2O影響的研究在國內外鮮見報道。

本文通過田間原位試驗觀測氮肥(尿素單施、控釋肥與尿素配合施用)及其不同施用水平(0、80、160、240 kg?hm-2)下水稻生長季 CH4和 N2O的排放通量,以探討控釋肥與尿素配合施用對水稻生長季CH4和N2O排放的影響,為合理施用農田氮肥、提高氮肥利用率及降低環(huán)境污染等提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

大田試驗于2009年6—10月在江蘇省句容行香鎮(zhèn)(31°58′N,119°18′E)進行。試驗地屬北亞熱帶季風氣候區(qū),年平均氣溫為 15.1 ℃,年平均降雨量為1100~1200 mm。試驗土壤為發(fā)育于下蜀黃土的爽水性水稻土,其基本理化性質為:pH值6.91,有機碳18.9 g?kg-1,全N 1.2 g?kg-1,砂粒(2~0.02 mm)14%,粉粒(0.02~0.002 mm)69%,粘粒(<0.002 mm)17%,土壤田間持水量55%。

本試驗所施用的控釋肥為山東金正大生態(tài)工程股份有限公司生產的可降解樹脂包膜尿素肥料,含氮量為42%。試驗共設10個處理(表1),其中240 kg?hm-2(以N計)為當?shù)爻R?guī)稻季施氮量,尿素與控釋肥以 3∶7混合施用為金正大公司推薦配比量,并在常規(guī)稻季施氮量基礎上增設 4.5∶5.5、1.5∶8.5、0∶1(尿素:控釋肥)3個配比量。僅施尿素處理,尿素按基肥∶分蘗肥∶穗肥為 50%∶25%∶25%施用(施肥時間分別為2009年6月23日、7月17日和8月16日);控釋肥和尿素配比處理,控釋肥和尿素作為基肥一次性施入(施用時間2009年6月23日);所有處理均施用450 kg?hm-2過磷酸鈣和225 kg?hm-2氯化鉀,作為基肥一次性施入。小區(qū)面積均為3 m×5 m,每個處理3次重復,隨機區(qū)組排列。

表1 試驗設計Table 1 Experimental treatments

1.2 水分管理

供試水稻品種為華粳3號,于2009年6月24日移栽(水稻移栽密度為24 hole?m-2),11月3日收割。水分管理參照當?shù)氐咎锍R?guī)管理方式,采用傳統(tǒng)的前期淹水(6月24日—7月24日)、中期烤田(7月25日—8月6日)、后期干濕交替(8月7日—10月8日)和末期排水落干(10月9日—11月3日)的管理模式。

1.3 采樣與測定方法

采用靜態(tài)箱法測定稻田CH4和 N2O排放量。將靜態(tài)密閉箱(50 cm×50 cm×100 cm)放置在水稻移栽前埋設在試驗小區(qū)土壤中的塑料底座(50 cm×50 cm×15 cm)上,底座地上部分有4 cm寬、5 cm深的水槽以便密閉箱的放置和密封,底座埋入地下15 cm左右深處以防止試驗小區(qū)內、底座外的水稻根系進入采樣箱。采樣時,密閉箱密封后,通過插進密封采樣墊的雙通針將箱內氣體導入18 mL預先抽真空的玻璃瓶中,每隔15 min采集1次,共3次,采樣時間為8:00—12:00。水稻生長季內水分變化劇烈的烤田期及復水期每隔2~3 d采樣1次,其他時間每隔4~5 d采樣1次,水稻收獲前1個月每隔7 d采樣1次。

采樣同時,用氧化還原電位計(ToaPRN-41,Hirose Rika Co. Ltd.,Japan)測定10 cm深處土壤氧化還原電位(Eh),用數(shù)字溫度計(Model 2455,Yokogawa,Japan)記錄箱溫及土溫。水稻收獲時,按試驗小區(qū)分別收割、脫粒、晾曬、適當篩除秕粒后稱重,計算水稻產量。

氣樣 CH4濃度用島津氣相色譜(Shimadzu GC-12A,Kyoto,Japan)測定,檢測器為氫火焰離子檢測器(FID)。色譜柱為0.15~0.18 mm Porapak Q填充柱。進樣口溫度、柱溫和檢測器溫度分別為200、80和200 ℃。載氣為N2,流速40 mL?min-1;燃氣為H2,流速 35 mL?min-1;助燃氣為空氣,流速 350 mL?min-1。氣樣 N2O 濃度用島津氣相色譜儀(Shimadzu GC-14B,Kyoto,Japan)測定,檢測器為63Ni電子捕獲檢測器(ECD)。色譜柱為0.15~0.18 mm Porapak Q填充柱,進樣口溫度、柱溫和檢測器溫度分別為100、65和300 ℃。以95%氬氣+5%甲烷(體積比)作為載氣,流速40 mL?min-1。CH4和N2O標準氣體由日本國立農業(yè)環(huán)境技術研究所提供。

1.4 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)CH4和 N2O濃度與時間關系曲線分別計算二者的排放通量:

式中,F(xiàn)為 CH4或 N2O 排放通量(mg?m-2?h-1或 μg?m-2?h-1);ρ為標準狀態(tài)下 CH4或 N2O-N 密度(0.714 kg?m-3或 1.25 kg?m-3);V 為采氣箱內有效空間體積(m3);A為采氣箱覆蓋的土壤面積(m2);dc為氣體濃度差(nL?L-1);dt為時間間隔(h);T為采樣時箱溫(℃)。

CH4和N2O排放通量以每次觀測的3個重復的平均值及標準偏差表示。CH4和N2O季節(jié)平均排放量是將3個重復的每次觀測值按時間間隔加權平均后再平均。CH4和N2O季節(jié)排放總量按下式計算:

式中,T為 CH4或 N2O季節(jié)排放總量(g?m-2或 mg?m-2);Fi和 Fi+1分別為第 i和 i+1次采樣時CH4或 N2O 平均排放通量(mg?m-2?h-1或 μg?m-2?h-1);Di和Di+1分別為第i和i+1次采樣時間(d)。

數(shù)據(jù)分析運用SPSS 13.0 for Windows(SPSS Inc.,USA)軟件,差異顯著性分析采用LSD 方法,顯著性水平設定為α=0.05。

2 結果與分析

2.1 水稻生長季N2O排放通量的季節(jié)變化

2009年水稻生長季,各處理N2O排放通量的季節(jié)變化趨勢基本相同(圖1)。水稻移栽后,N2O排放通量在20 d內下降為0??咎锲陂g,不同施氮水平上尿素處理和配施處理N2O排放出現(xiàn)2個排放峰。烤田初期,尿素處理和配施處理N2O排放通量迅速上升,出現(xiàn)第1個排放通量高峰;烤田末期,施肥處理 N2O排放通量均達到最大值,尿素處理N2O 排放通量峰值為 20.4~96.8 μg?m-2?h-1,顯著高于配施處理(峰值為 14.4~86.5 μg?m-2?h-1)(P<0.05),且二者的峰值均隨施氮量的增加而增加;烤田結束再復水后,N2O排放通量迅速下降為0。施穗肥后的干濕交替初期,施肥處理均有N2O排放,但排放峰值明顯低于烤田期峰值。水稻收獲末期,土面排干水層,配施處理N2O排放通量大于尿素處理,在240 kg?hm-2施氮水平上,純控釋肥處理N2O排放僅有1個排放峰,不同配比量處理烤田期N2O排放通量峰值隨尿素施用量的增加而增加,即 240-U>240-U4.5C4.5>240-U3C7>240-U1.5C8.5>240-C。水稻收獲末期,各配施處理間N2O排放通量沒有明顯差異。

2.2 控釋肥與尿素配合施用對N2O排放的影響

整個水稻生長季,尿素處理和配施處理N2O排放總量均隨施氮量的增加而增加,但配施處理增加趨勢較尿素處理緩和(圖2)。與尿素單施處理相比,在 80 kg?hm-2和 160 kg?hm-2施氮水平上,配施處理的 N2O排放總量分別減少 3.6%和11.6%;在240 kg?hm-2施氮水平上,各配施處理 N2O排放總量減少7.2%~49.6%,除U4.5C5.5處理外,其他處理差異均達顯著水平(P<0.05),且 N2O減排量隨配施處理中尿素施用量的增加而降低,其中純控釋肥處理減排效果最好,其次是尿素∶控釋肥為 3∶7的配施處理。

圖1 水稻生長季N2O排放通量的季節(jié)變化Fig. 1 Seasonal variation of N2O emission flux during rice growing seasonBF-基肥,TF-分蘗肥,PIF-穗肥,MSA-中期烤田,Reflooding-復水BF-basic fertilizer, TF-tillering fertilizer, PIF-panicle initiation fertilizer,MSA-midseason aeration

圖2 水稻生長季N2O排放總量Fig. 2 Total N2O emission during rice growing season

表2所示為施用240 kg?hm-2尿素和不同配施處理的N2O排放總量及不同水分管理階段N2O排放量占季節(jié)排放總量的比例。由表2可知,尿素處理N2O排放主要集中在烤田期,占排放總量的48.3%;各配施處理 N2O排放均主要集中在復水期至收獲期,占排放總量的38.8%~51.3%,其中純控釋肥處理所占比例最大??咎镩_始時間在水稻移栽后30 d,此時控釋肥養(yǎng)分釋放較少,烤田期尿素處理供N2O產生的基質多于配施處理,因此該時期尿素處理N2O 排放量顯著高于配施處理(P<0.05),不同配施處理N2O排放量隨尿素施用比例的減少而降低,其中純控釋肥處理烤田期N2O排放量最少。由于控釋肥養(yǎng)分控釋期為3個月,水稻生長后期,控釋肥仍然釋放養(yǎng)分,且此時稻田處于排水落干期,土壤水分變化較大,因此水稻生長后期各配施處理 N2O排放量高于尿素處理,但差異不顯著(P>0.05)。以上分析表明,烤田期是尿素處理N2O排放的主要時期,復水期至收獲期是配施處理N2O排放的主要時期;烤田期是控釋肥減少稻田N2O排放的關鍵時期。

表2 水稻生長季不同水分管理階段N2O排放量占季節(jié)排放總量的比例Table 2 Proportions of N2O emission during different periods of water management to the total N2O emission during rice growing season

2.3 稻田CH4排放通量的季節(jié)變化

2009年水稻生長季,各處理CH4排放通量的季節(jié)變化趨勢基本相同(圖3)。水稻移栽后,各處理CH4排放通量逐漸增加并達到季節(jié)排放高峰(6.1~11.4 mg?m-2?h-1);烤田期間,CH4排放通量迅速下降,至烤田結束時CH4排放通量一直較低;后期復水和干濕交替期間,CH4排放通量變化與水稻移栽后的變化相同,逐漸增加達到季節(jié)排放高峰(5.1~9.5 mg?m-2?h-1),且峰值與烤田前峰值無顯著性差異。本試驗中,由于烤田期間有降雨干擾,土壤Eh值介于-49~32 mV(圖4),烤田復水后,土壤Eh值迅速降低到-100 mV左右,厭氧環(huán)境迅速恢復。

2.4 控釋肥與尿素配合施用對CH4排放的影響

本試驗研究結果表明,施用80 kg?hm-2尿素和配施處理的 CH4排放總量高于不施氮處理,而施用 160 kg?hm-2和 240 kg?hm-2尿素和不同配施處理的CH4排放總量均低于不施氮處理(圖5)。與尿素處理相比,施用 80 kg?hm-2和 160 kg?hm-2配施處理的 CH4排放總量分別增加 48.1%和 27.5%(P<0.05),而 240 kg?hm-2施氮水平上,除 U1.5C8.5處理外,其他不同配施處理 CH4排放總量減少4.2%~15.1%,其中以純控釋肥處理減排效果最優(yōu),其次是尿素∶控釋肥為4.5∶5.5的配施處理。

圖3 水稻生長季CH4排放通量的季節(jié)變化Fig. 3 Seasonal variation of CH4emission flux during rice growing seasonBF-基肥,TF-分蘗肥,PIF-穗肥,MSA-中期烤田,Reflooding-復水BF-basic fertilizer, TF-tillering fertilizer, PIF-panicle initiation fertilizer, MSA-midseason aeration

2.5 控釋肥與尿素配合施用對水稻產量的影響

圖4 水稻生長季土壤Eh的季節(jié)變化Fig. 4 Seasonal variation of soil Eh during rice growing season

圖5 水稻生長季CH4排放總量Fig. 5 Total CH4emission during rice growing season

由圖6可知,與對照相比,施氮處理水稻增產6.6%~33.8%(P<0.05),且尿素處理和配施處理產量均隨施氮量的增加而增加,而不同施氮量上配施處理增產率高于尿素處理。與尿素處理相比,施用80 kg?hm-2和 160 kg?hm-2配施處理的水稻產量無明顯差異(P>0.05);而在 240 kg?hm-2水平上,各配施處理水稻增產 5.7%~13.9%,其中尿素∶控釋肥為4.5∶5.5的配施處理增產效果最明顯(P<0.05),其次是尿素∶控釋肥為3∶7的配施處理(P<0.05)。

圖6 不同處理水稻產量Fig. 6 Yield of rice under different treatments

2.6 控釋肥與尿素配合施用對稻田CH4和N2O綜合溫室效應的影響

由圖7可知,尿素處理和配施處理的稻田CH4和 N2O綜合溫室效應與氮肥施用量之間無顯著相關性,這與氮肥對水稻生長季 CH4和 N2O排放的影響不同有關。與不施氮肥處理相比,施用 80 kg?hm-2尿素處理和配施處理的綜合溫室效應分別增加4.8%和51.9%;施用160 kg?hm-2尿素處理的綜合溫室效應降低18.2%,而配施處理無明顯變化;在240 kg?hm-2施氮水平上,尿素處理和1.5∶8.5配施處理的綜合溫室效應分別增加4.7%和4.0%,而其他配施處理的綜合溫室效應降低 3.1%~16.0%。與尿素處理相比,施用80 kg?hm-2和160 kg?hm-2配施處理的綜合溫室效應分別增加 45.0%和 22.8%(P<0.05);而在 240 kg?hm-2水平上,除 1.5∶8.5配施處理外,其他配施處理的綜合溫室效應降低7.5%~19.8%(P<0.05),其中純控釋肥處理綜合溫室效應最低,其次是尿素∶控釋肥為4.5∶5.5的配施處理。

圖7 CH4和N2O排放的綜合溫室效應Fig. 7 Global warming potential of CH4和N2O

3 討論

烤田提高土壤通透性,為土壤提供大量O2,有利于硝化和反硝化作用的同時進行,促進N2O的產生和排放。Cai et al.(2001)研究表明,水稻烤田期N2O排放高峰部分是由于烤田前深層土壤閉蓄的N2O在此期間沿土壤裂縫釋放造成。本研究前期結果表明,施用控釋肥減緩肥料中無機氮釋放速率,抑制淹水期閉蓄態(tài) N2O的形成,同時降低烤田期N2O產生,從而降低整個生長季N2O排放總量(Ji et al.,2013)。本試驗中,以 240 kg?hm-2施氮水平為例,與尿素處理相比,控釋肥與尿素配合施用,減少N2O排放總量 7.2%~49.6%,其中烤田期減少 58.7%~83.9%,因此烤田期是控釋肥發(fā)揮減排效果的關鍵時期,這與以往研究結果一致(劉芳等,2015)。

水稻生產中通常施用銨態(tài)氮肥。Schimel(2000)從3個層次分析了銨態(tài)肥料對CH4排放的影響:在植株-生態(tài)系統(tǒng)水平上,氮促進植株生長,為 CH4產生提供前體基質,從而促進CH4的排放;在微生物群落水平上,氮促進甲烷氧化細菌的生長和活性,從而減少CH4的排放;在生物化學水平,NH4+競爭CH4的氧化,從而促進CH4的排放。銨態(tài)氮肥既有促進CH4排放的作用,也有減少CH4排放的作用,最終CH4排放量取決于銨態(tài)氮肥在3個層面上作用的相對強弱。本試驗中,各處理CH4排放通量在水稻移栽后的淹水期和烤田后的干濕交替期出現(xiàn)高峰,且這兩個峰值無顯著性差異,這與以往研究結果不一致。Ma et al.(2007)研究結果表明,由于烤田使土壤Eh大幅度升高,抑制了CH4產生,促進了CH4氧化,干濕交替期間CH4排放量遠低于烤田前的排放量。而本試驗中,由于烤田期間有降雨干擾,土壤Eh值介于-49~32 mV,烤田復水后,土壤厭氧環(huán)境迅速恢復,且穗肥施用促進植株迅速增長,為CH4產生提供豐富的前體基質,產甲烷菌短時間內被激活,CH4排放量逐漸增加至峰值。以往研究發(fā)現(xiàn),稻田CH4排放量隨氮肥施用量增加而增加(Lindau et al.,1991;Banik et al.,1996)或減少(Cai et al.,1997;Zou et al.,2005)。本試驗中,在 80 kg?hm-2和 160 kg?hm-2施氮水平上,與施用尿素相比,控釋肥和尿素配合施用增加稻田 CH4排放,原因可能是控釋肥料因能緩慢地釋放出NH4+-N和NO3--N,對CH4氧化酶的抑制作用相對較小,從而促進CH4排放(李方敏等,2005);而施用240 kg?hm-2配施處理CH4排放量降低,原因可能是烤田前淹水期配施處理 CH4排放高于尿素處理,土壤高濃度CH4促進CH4氧化菌的生長并提高其活性(Bender et al.,1995;Arif et al.,1996;Conrad,2007;林匡飛等,2000),從而減少后期CH4的排放,這與以往研究結果一致(王斌等,2014;易瓊等,2013)。

Shoji et al.(2001)和 Ji et al.(2012)提議并假設,尿素與控釋肥配合施用可能會解決作物生長前期控釋肥養(yǎng)分釋放不足而導致的產量低問題;Patil et al.(2010)兩年大田試驗研究結果顯示,2006年稻季尿素與控釋肥配合施用處理水稻產量顯著高于尿素處理,2007年稻季二者無顯著差異,并建議55%~65%的控釋肥施用比例以及100 cm的稻田灌溉量能達到水稻高產目的。本試驗中,以 240 kg?hm-2施氮水平為例,純控釋肥處理和配施處理水稻產量均增加,但后者的產量比前者增加9.1%~26.3%,其中尿素∶控釋肥為4.5∶5.5的配施處理增產最明顯;各配施處理中,純控釋肥處理CH4和N2O排放的綜合溫室效應最小,其次是尿素∶控釋肥為4.5∶5.5的配施處理,二者之間沒有顯著性差異。因此,240 kg?hm-2施氮量,尿素∶控釋肥為4.5∶5.5的配比量可以作為稻田控釋肥的推薦施用方式。由于本研究只進行了一年的大田試驗,綜合稻田溫室氣體減排和水稻產量兩個方面,尿素與控釋肥配施是否具有合理性仍需進一步研究。

4 結論

水稻生長季N2O排放總量和水稻產量均隨氮肥施用量的增加而增加,而 CH4排放總量和綜合溫室效應與氮肥施用量之間沒有顯著相關性??蒯尫逝c尿素配合施用對水稻生長季CH4和N2O排放及水稻產量的影響因氮肥施用量的不同而不同。在 80 kg?hm-2和 160 kg?hm-2施氮水平上,配施處理對稻田綜合溫室效應降低和水稻增產沒有顯著影響;而在240 kg?hm-2水平上,配施處理 CH4排放總量降低4.2%~15.1%(除 U1.5C8.5外),水稻產量增加5.7%~13.9%,且綜合溫室效應降低7.5%~19.8%。與其他配比量的配施處理相比,尿素∶控釋肥為4.5∶5.5配施處理的綜合溫室效應最小,水稻產量最高。因此,施氮量為240 kg?hm-2,尿素和控釋肥按4.5∶5.5比例混合施用是稻田控釋肥的最佳施用方式。

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Abstract: By the method of static chamber, a field experiment was conducted to study the effects of controlled-release fertilizer and its combination with urea under different application rates (0, 80, 160 and 240 kg?hm-2) on CH4and N2O emissions in rice soil, with the aim of identifying an optimal fertilization management pattern in rice paddy fields to mitigate the global warming potential. The results showed that, N2O emission and rice yield increased with increasing N application rate, while CH4emission and global warming potential (GWP) of CH4and N2O had no positive relationship with N rate. The effects of combined application of CRF and urea on CH4and N2O emissions and rice yield changed with N application rate. Over different N application rate, combined application of CRF and urea reduced N2O emission by 3.6%~49.6% mainly during the midseason aeration (MSA) period as compared to urea. With rate of 80 kg?hm-2and 160kg?hm-2, combined application increased CH4emission by 48.1% and 27.5%,GWP by 45.0% and 22.8%, respectively; while no significant difference was found in rice yield. With rate of 240kg?hm-2, combined application reduced CH4emission and GWP by 4.2%~15.1% and by 5.7%~13.9%, respectively, but increased rice yield by 7.5%~19.8%. Compared with other combined ratios (3:7, 1.5:8.5, 0:1), 4.5∶5.5 is the best combined ratio of urea to CRF for the lower GWP and higher rice yield at rate of 240 kg?hm-2.

Key words: controlled-release fertilizer; urea; combined application; N application rate; N2O emission; CH4emission

Effect of Controlled-release Fertilizer and Its Combined Application with Urea on CH4and N2O Emissions in Rice Soil

JI Yang1,2, YU Haiyang2, XU Hua2*

1. College of Applied Meteorology, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China;2. State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture//Institute of Soil Science, Chinese Academy of Science, Nanjing 210008, China

10.16258/j.cnki.1674-5906.2017.09.006

S15; X144

A

1674-5906(2017)09-1494-07

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國家自然科學基金項目(41401268);江蘇省基礎研究計劃青年基金項目(BK20140992);江蘇省高校自然科學研究面上項目(14KJB210006);土壤與農業(yè)可持續(xù)發(fā)展國家重點實驗室開放基金課題(Y412201414)

紀洋(1986年生),女,講師,博士,研究方向為農田溫室氣排放的生態(tài)環(huán)境過程及微生物調控機制。E-mail: jiyang@nuist.edu.cn*通信作者:徐華(1966年生),男,研究員,博士。E-mail: hxu@issas.ac.cn

2017-08-02

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