清华大学学报(自然科学版)

作者：苏媛媛, 王艳强, 梅宝玲, 姚志生

单位：1. 内蒙古大学 生态与环境学院, 呼和浩特 010021;<br>2. 中国科学院大气物理研究所 大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029;<br>3. 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所, 成都 610041

关键词：NO排放,排放系数,小麦田,秸秆还田,秸秆燃烧

基金：国家自然科学基金项目（41675144，41977282）

为减少秸秆燃烧所造成的大气污染，国家鼓励农民施行秸秆直接还田措施。但是，秸秆还田会改变多种土壤理化因素，引起碳氮生物地球化学过程发生变化，进而可能改变环境污染性气体一氧化氮（NO）的产生和排放。为了探究秸秆不同还田方式如何影响冬小麦田NO排放，该文依托紫色土农业生态试验站的秸秆不同还田方式长期试验平台（2005年—），采用静态暗箱-化学发光法对农民常规施肥（NPK）、常规施肥+秸秆直接还田（NPK+SR）和常规施肥+秸秆燃烧后还田（NPK+SB）以及不施肥对照（CK）处理下的NO排放通量及辅助因子进行了一个完整生长季（2016年10月至2017年5月）观测。结果表明，各施肥处理下较高的NO排放均出现在施肥后1～2周内，与土壤无机氮含量变化趋势基本一致。在整个小麦生长季，土壤无机氮，尤其铵态氮（NH4+）浓度是NO季节变化动态的关键控制因子，二者呈显著线性正相关关系。与NPK相比，NPK+SB并未明显影响NO季节排放量，而NPK+SR却显著抑制了NO季节排放量的49.0%。基于施肥处理与CK处理之间NO排放量的差异，NPK、NPK+SB和NPK+SR处理的NO直接排放系数分别为0.33%、0.32%和0.15%。此外，与NPK相比，NPK+SB和NPK+SR提高了作物的氮肥利用效率，从而分别增加了小麦籽粒产量的18.9%和15.8%。依据土壤NO排放和小麦产量相结合的指标（即NO排放强度），NPK+SB比NPK显著降低了NO排放强度的19.7%，而NPK+SR比NPK+SB又进一步显著减少了NO排放强度的45.6%。因此，对于紫色土冬小麦田来说，秸秆直接还田处理是一种较好的优化施肥管理方式，可以同时满足保障粮食安全和减少大气环境污染性气体NO排放。

来源：2021年第12期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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