怀豆和黑麦草绿肥残体还田对旱地土壤温室气体排放的影响OA北大核心CSTPCD

以怀豆和黑麦草两种绿肥为对象,分别进行了为期63 d的不同绿肥残体还田量和残体混合比例室内培养试验,其中绿肥残体还田量试验分别设0、1、2、4、6 t·hm^(-2)共5个水平;残体混合比例试验设100%怀豆、25%怀豆+75%黑麦草、50%怀豆+50%黑麦草、75%怀豆+25%黑麦草和100%黑麦草共5个处理,还田量均为4 t·hm^(-2)。采用气相色谱法观测了培养期间土壤温室气体(CO_(2)、N_(2) O、CH_(4))通量变化。结果表明:(1)与未添加绿肥残体相比,绿肥残体还田土壤CO_(2)累积排放通量提高了11.3%~80.2%,土壤N_(2) O排放提高了15.8%~51.1%,综合增温潜势(GWP)提高了11.9%~79.4%(P<0.05)。随绿肥残体还田量的增加,土壤CO_(2)排放通量和综合增温潜势(GWP)均呈线性增加,土壤CH_(4)吸收通量则呈线性下降趋势,而土壤N_(2) O排放通量呈现先增后减趋势,并在还田量约为3 t·hm^(-2)时达到最大。相同还田量下添加黑麦草残体较怀豆残体具有更高的土壤CO_(2)排放和CH_(4)吸收,而添加怀豆残体较黑麦草残体显著促进了土壤N_(2) O排放;(2)土壤温室气体累计通量与绿肥残体混合物中黑麦草比例存在线性相关,随黑麦草添加比例的提高,土壤CO_(2)排放通量显著增加了5.8%~19.7%(P<0.05),GWP显著增加了5.3%~17.7%(P<0.05),而N_(2) O排放通量显著下降了11.2%~41.5%(P<0.05),CH_(4)吸收通量则显著下降了13.4%~50.9%(P<0.05)。综合来看,选择非豆科作物比例较低的绿肥残体,并以较低生物量进行还田,能在保持低GWP的同时获得生态效益。