秸秆还田与脲酶/硝化抑制剂耦合施用对稻田CH4和N2O排放的影响及其机理探讨

基本信息
批准号:41205104
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:李香兰
学科分类:
依托单位:北京师范大学
批准年份:2012
结题年份:2015
起止时间:2013-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:张芳,赵硕,刘丹,李柱,夏江周,陈阳,韦婧
关键词:
秸秆还田温室气体稻田硝化抑制剂脲酶抑制剂
结项摘要

Wheat straw returning is strongly recommended in rice paddies due to the improvement of soil fertility and the protection of ecological environment. But it may cause the soil lack of nitrogen fertilizer and need extra higher N because the main components of wheat straw are lignin and cellulose and C:N ratio is relatively high. The combined application of urease/nitrification inhibitor and wheat straw application in paddy fields is expected to reduce CH4 and N2O emissions and to alleviate the high nitrogen application that may generate high NO3- and cause ecological environment effect. Taking the typical rice planting area in China as the research object, this project studies the combined effect of the straw returning and urease/nitrification inhibitor application on CH4 and N2O emissions from paddy fields using the "Closed Chamber-Gas Chromatography" method. Fresh soils are sampled through the typical rice growth periods (turning green period, tillering stage, elongation stage and heading stage) for the incubation experiment. In the incubation experiment, we analyze the microbial activity, soil enzyme activity, all kinds of N potassium forms and transformation which are related to CH4 and N2O emissions to study the mechanisms. From the aspects of agricultural cost, crop yield and comprehensive greenhouse effect, we assess the environmental and economic benefits of the combination of wheat straw returning and urease/nitrification inhibitors with the objective to recommend a good rice paddies management that may mitigate the emissions of CH4 and N2O.

稻田秸秆还田因提高土壤肥力和保护生态环境而受到大力推荐,但秸秆的主要成分是木质素和纤维素等,C:N比较高,施入土壤后容易造成土壤供氮不足而需要额外配施高量氮肥。脲酶/硝化抑制剂与秸秆耦合施用有望降低稻田CH4和N2O排放量和缓解高氮施入产生NO3-造成的生态环境效应。本课题选取我国典型水稻种植区为研究对象,采用"密闭箱-气相色谱法"观测秸秆与脲酶/硝化抑制剂耦合施用对稻田CH4和N2O排放的影响。通过典型水稻生长期(返青期、分蘖期、拔节期、抽穗期)采集新鲜土样进行室内培养实验,分析与CH4和N2O产生过程有关的微生物活性、土壤酶活性、各种N素形态与转化,从过程机理上探讨秸秆与脲酶/硝化抑制剂耦合技术对CH4和N2O排放的影响。从农业成本、作物产量和综合温室效应等方面,系统评估稻田秸秆还田和脲酶/硝化抑制剂的环境效益、经济效益和推广价值,旨在提出有利于减缓温室气体排放的稻田管理措施。

项目摘要

稻田秸秆还田因提高土壤肥力和保护生态环境而受到大力推荐,但秸秆的主要成分是木质素和纤维素等,C:N 比较高,施入土壤后容易造成土壤供氮不足而需要额外配施高量氮肥。脲酶/硝化抑制剂与秸秆耦合施用有望降低稻田 CH4 和 N2O 排放量和缓解高氮施入产生 NO3-造成的生态环境效应。本课题选取我国典型水稻种植区为研究对象,采用“密闭箱-气相色谱法”连续三年观测秸秆与脲酶/硝化抑制剂耦合施用对稻田 CH4 和 N2O 排放的影响。结果表明,秸秆还田与脲酶/硝化抑制剂耦合施用是降低稻田N2O排放的重要措施,但一定程度上促进了稻田CH4排放。秸秆与抑制剂耦合施用提高了20%的综合温室效应,同时提高4-6%的水稻产量。水稻生长期水分管理是影响稻田CH4和N2O排放的重要因素,秸秆与抑制剂耦合施用的同时,需要考虑不同水分管理措施对稻田温室气体排放的影响,从而为制定合理的稻田管理措施提供理论依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

石羊河流域水源涵养功能定量评估及空间差异

石羊河流域水源涵养功能定量评估及空间差异

DOI:10.5846/stxb201707041204
发表时间:2018
2

地膜覆盖与施肥对秸秆碳氮在土壤中固存的影响

地膜覆盖与施肥对秸秆碳氮在土壤中固存的影响

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.02.010
发表时间:2021
3

小分子伴侣对淀粉样蛋白β聚集抑制作用研究

小分子伴侣对淀粉样蛋白β聚集抑制作用研究

DOI:10.3969/j.issn.1003-9015.2021.02.016
发表时间:2021
4

南黄海盆地崂山隆起CSDP-2井中—古生界海相地层吸附烃类气体成因类型与源区特征

南黄海盆地崂山隆起CSDP-2井中—古生界海相地层吸附烃类气体成因类型与源区特征

DOI:
发表时间:2021
5

耕作和秸秆还田方式对东北春玉米吐丝期根系特征及产量的影响

耕作和秸秆还田方式对东北春玉米吐丝期根系特征及产量的影响

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2020.15.008
发表时间:2020

李香兰的其他基金

批准号:31260249
批准年份:2012
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目

相似国自然基金

1

秸秆和氮肥施用对稻田CH4和N2O排放的影响及其机理研究

批准号:40671094
批准年份:2006
负责人:徐华
学科分类:D0709
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
2

灌溉、施肥和秸秆还田对东北寒地稻田温室气体排放的影响

批准号:51779046
批准年份:2017
负责人:张忠学
学科分类:E0902
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
3

水分管理和硝化抑制剂对水稻田CH4与N2O排放及硝化反硝化损失的影响

批准号:40371068
批准年份:2003
负责人:徐华
学科分类:D0709
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
4

控制灌溉和控释肥施用耦合措施对稻田CH4和N2O排放的影响及其微生物机制研究

批准号:41401268
批准年份:2014
负责人:纪洋
学科分类:D0709
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目