种稻土壤ch4排放规律的研究.doc

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1、文章编号:1008-181X(1999)03-0193-05种稻土壤CH。排放规律的研究徐华，蔡祖聪，李小平（中国科学院南京土壤研究所，南京210008）摘要：通过盆栽试验研究了水稻生长期CH,排放的规律。结果表明，CH（排放存在明显的日变化，最大值出现在下午4点左右，垠小值出现在凌晨4点左右。土壤温度的变化是导致（U排放日变化的主要因索。水稻生长期CH（排放的季节变化受前茬季节作物种植及稻草还田时间的显著影响。前茬季节种植紫云英及休闲且水稻移栽前施用稻草处理在水稻生长初期即有大虽CH闭

2、：放，且在水稻生长的前期、中期和后

3、期分别出现3个C治排放峰；前茬季节种植小麦和休闲且在前茬季节前施用稻草处理的,直至水稻生长的中期才有少量CH,排放。烤田期间CH,的排放峰值出现在土壤呈微干松软状态时：烤川至土壤干裂时，CH（排放通虽降至零。关键词：CH（排放通量;种稻土壤：日变化；季节变化；烤田中图分类号：X13；SI53文献标识码：ACH"是仅次于二氧化碳的最重要的温室气休之一⑴。自工业革命以来，大气1'CIh浓度不断增加；尽管木世纪80年代至90年代初，大气中CH"浓度的年增长率有所降低，但1993年以来大气CHi浓度的年增长率乂呈上升趋势。水稻田是

4、大气CH-的重要來源，研究稻田C山排放规律及减缓措施是摆在农业环境科学家血前的一大课题。人们寄希望于寻求合适的水分管理措施来减少稻田CK排放量。研究表明烤田能明显减少稻田CH；排放剰J但这些研究对烤田期间CHi排放情况未作详细说明。而只有掌握烤III期间C出排放规律，/能对烤［□是否能减少水稻CDC出排放量及其效率作出科学准确的判断。为此，我们通过盆栽试验观察了水稻生长期C出排放的日变化、季节变化及烤田时的变化。1材料与方法1.1供试土壤供试土壤于1995年9月22H采自江苏省句容农业学校农场水稻IH,母质为下蜀黄土，土壤

5、有机质含量17.02g/kg,全氮含量1.18g/kgoPH（H20）浸提为6.3o土壤采集后经风T、碾碎、过5mm孔径筛备用。1.2试验设计盆栽试验。盆钵为圆柱形,外径、内径和高分别为22cm、20cm和30cm。按前茬季节作物种植及稻草还山时间共分为4个处理：休闲（“休闲早”和“休闲晚”）；种植紫云英（“紫云英早”）及小麦（“小麦早”）。每处理3个重复，共12个盆，随机分布。1995年10月28日每盆装供试土壤6kg；“休闲早”、“紫云英早”及“小麦早”的处理，各盆分别施稻草30g（全碳含量413g/kg）,稻草均匀施

6、入约占总土重1/3的上层土中。各盆于1996年6月1日上午翻土泡水。“休闲晚”的处理，各盆泡水前施入30g与“紫云英早”处理同样的稻草；各盆泡水前施入22g风干紫云英（有机碳含量378g/kg）o水稻于1996年6月14日移栽,10月12日收获。水稻品种为武育粳。4个处理各有1盆在1996年7月28H至29日和9月25日至30H烤III两次，这些盆钵在水稻生长期的其它时间以及所有其它盆钵在整个水稻生长期均处于持续淹水状态。1.3气休样品的采集与测定首先将盆体放在特殊设计的木架上，然后将尺寸为50cmX50cmXlOOcm的

7、冇机玻璃采气箱的下边卡进上宽为2cm、深为1cm的水槽，启动安装于箱顶的12V电扇以混匀箱内气体。采样时，将两通采样针一头插进安装于采气箱侧ifii的密封采样垫，另一头插进18ml真空气瓶瓶塞，气样即由采集箱内进入采气瓶，每隔10min釆1次，共4次。气样伽浓度用带冇氢离了火焰检测器的气相色谱（岛津GC-12A）分析。根据瓶内CH：浓度与时间的关系曲线计算CH.排放通量。2结果与讨论2.1种稻土壤C乩排放的日变化图1为晴好天气下“休闲晚”和“紫云英早”处理的CH」排放通量与5cm深度的土温的LI变化。L1变化观测是从下午4

8、点开始的。图1表明，Clh排放通量和5cm深度的土温存在明显的日变化。2个处理的C出排放通量和5cm深度土温皆在下午4点左右出现最大值，在凌晨4点左右出现最小值。、8_1111111Q10203040506070开始观测后小时数/h从图1可知，CH,排放通量及土温H变化曲线类似于余弦波，24h为一变化周期,可分別用传日cos[（t+Z?）/24x27i]+c或abC相关系数土表温度3.89-15.4431.980.911**5cm深土温4.54-16.2833.180.936"10cm深土温4.70-16.3533.590

9、.934"“休闲晩”5.66-15.9736.020.724"“紫云英早”6.25-16.5234.230.785"日、••壤:温占!的31•214农1土壤温度及cm扌II放通最11变化余弦拟介的参数和相关系数屉COS[（t+b）/g來描述C山排放通量及土温口变化的规律。其中賣温度（°C）,广为时间（h