秸秆还田方式对黄淮海区域小麦-玉米轮作制农田土壤周年温室气体排放的影响

李新华; 董红云; 朱振林; 杨丽萍; 贾曦; 郭洪海; 《土壤与作物 》 2019

摘要：黄淮海区域每年生产作物秸秆约2.3亿t,为探讨秸秆不同还田方式对该区主要农田土壤温室气体周年排放的影响,以秸秆不还田(CK)作为对照,设置秸秆直接还田(CS)、 秸秆-菌渣还田(CMS)和秸秆过腹还田(CGS)3种还田方式,通过田间小区试验,采用静态箱-气相色谱法,研究了秸秆不同方式还田下小麦-玉米轮作制农田土壤周年温室气体(CO2、N2 O和CH4)的排放特征.结果表明,秸秆不同还田方式影响小麦-玉米轮作制农田土壤周年温室气体的排放强度和累计排放量,但不能改变其源/汇功能.秸秆不同还田方式下,农田土壤均为CO2和N2 O的排放源,CH4的汇.与CK相比,CS和CGS处理均增加周年CO2和N2 O累计排放量,CMS处理则与之相反;3种还田方式均降低周年CH4累计吸收量.秸秆不同还田方式也显著影响温室气体的综合增温潜势(GWP),小麦-玉米轮作制农田土壤周年GWP在3个时间尺度(20 a、100 a和500 a)上,均表现为CGS>CS>CK>CMS,且不同处理间差异显著(P<0.05),即在秸秆-菌渣还田方式下,农田土壤周年GWP最低.因此,可采取秸秆-菌渣还田方式,以降低该区域农田土壤温室气体的综合增温潜势,减缓全球变暖.

关键词： 秸秆还田 小麦-玉米轮作制 温室气体 排放通量 黄淮海区域