农业环境科学学报

作者：吕金东,张丽媛,虞娜,邹洪涛,张玉玲,张玉龙

单位：沈阳农业大学土地与环境学院, 农业部东北耕地保育重点实验室, 发改委土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866,沈阳农业大学土地与环境学院, 农业部东北耕地保育重点实验室, 发改委土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866,沈阳农业大学土地与环境学院, 农业部东北耕地保育重点实验室, 发改委土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866,沈阳农业大学土地与环境学院, 农业部东北耕地保育重点实验室, 发改委土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866,沈阳农业大学土地与环境学院, 农业部东北耕地保育重点实验室, 发改委土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866,沈阳农业大学土地与环境学院, 农业部东北耕地保育重点实验室, 发改委土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866

关键词：水氮耦合,设施土壤,N2O排放,NO排放,番茄产量,功能基因,

基金：辽宁省重点研发计划项目（2020JH2/10200018）；国家重点研发计划项目（2016YFD0300807）；国家自然科学基金项目（41401322）

为实现设施生产水氮高效利用及N2O和NO减排，基于连续7 a的设施水氮定位试验，采用密闭静态箱法，分别对番茄生长季的N2O和NO排放进行田间原位同步观测。通过灌水下限（土壤水吸力W1、W2和W3分别为25、35 kPa和45 kPa）和施氮量（N1、N2和N3分别为75、300 kg·hm-2和525 kg·hm-2）两因素三水平随机区组设计，研究了水氮耦合对设施土壤N2O和NO排放特征的影响。结果表明，N2O和NO排放峰值出现在施肥和灌溉后，峰值期的排放通量表现为N2O高于NO，但NO峰值持续时间较长。水分、施氮量和水氮交互作用对设施土壤N2O、NO总累积排放量均有极显著影响，水氮耦合效应使W1N1处理的NO总累积排放量、W2N1处理的N2O和N2O+NO总累积排放量最低，且均与其他处理差异显著。水分、施氮量和水氮交互效应对番茄产量影响效力表现为灌水下限>施氮量>水氮交互。与W1N1、W1N2、W1N3相比，W2N1处理的番茄产量分别显著增加48.92%、50.69%和17.82%。水氮耦合效应使W2N1处理单产N2O和NO累积排放量最低（P<0.01），分别比其他处理降低40.00%~78.57%和21.43%~60.71%。冗余分析表明，N2O和NO排放通量与铵态氮含量、硝态氮含量、amoA-AOA和nirK基因丰度均呈显著正相关关系。综合设施蔬菜经济和环境效应，配施有机肥条件下，灌水下限35 kPa和施氮量75 kg·hm-2的水氮管理更有助于设施土壤N2O和NO减排及产量保证。

来源：2021年第6期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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