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Effect of reduced N application and soybean intercropping on soil N2O emission in sweet corn fields in South China

减量施氮与间作大豆对华南地区甜玉米连作 农田N2O排放的影响



全 文 :中国生态农业学报 2015年 12月 第 23卷 第 12期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Dec. 2015, 23(12): 15291535


* 国家重大基础研究计划 (973 计划 )项目 (2011CB100400)、国家科技支撑计划项目 (2012BAD14B16-04)和广东省科技计划项目
(2012A020100003)资助
** 通讯作者: 王建武, 主要从事循环农业和转基因作物生物安全方面的研究。E-mail: wangjw@scau.edu.cn
唐艺玲, 主要从事甜玉米||大豆间作效益的研究。E-mail: tangyiling@stu.scau.edu.cn
收稿日期: 20150411 接受日期: 20151012
* The study was supported by the National Program on Key Basic Research Project of China (973 Program, No. 2011CB100400), National Key
Technology Support Program (No. 2012BAD14B16-04) and Science-technology Project of Guangdong Province (No. 2012A020100003)
** Corresponding author, E-mail: wangjw@scau.edu.cn
Received Apr. 11, 2015; accepted Oct. 12, 2015
http://www.ecoagri.ac.cn
DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.150417
减量施氮与间作大豆对华南地区甜玉米连作
农田 N2O排放的影响*
唐艺玲 管奥湄 周贤玉 赖叶宁 王建武**
(华南农业大学热带亚热带生态研究所/农业部华南热带农业环境重点实验室/华南农业大学广东省高等学校农业生态与农村
环境重点实验室 广州 510642)
摘 要 通过 3季大田试验, 采用静态箱气相色谱法对比研究了两种施氮水平[300 kg(N)hm2, N0; 360 kg(N)hm2,
N1]和 3种种植模式[甜玉米∶大豆按 2 行∶3行(S2B3)和 2行∶4行(S2B4)行数比间作, 甜玉米单作(SS)]对华
南地区甜玉米连作农田 N2O 排放情况的影响。结果表明, 相比常规施氮, 减量施氮显著降低了土壤 N2O 的全
球增温潜势(GWPN2O, kghm2), 其中 S2B4-N0 的减排效果最好, 其 3 季的土壤 GWPN2O依次比 S2B4-N1 减少
66.31%、84.08%和 51.31%。种植模式对 GWPN2O 没有显著影响; 间作和减量施氮均显著降低了单位产量的
GWPN2O(即 N2O排放强度, GHGIN2O, kgt1), 其中 S2B4-N0的减幅最大, 其 3季平均的 GHGIN2O分别比 SS-N0
和 S2B4-N1 降低 71.60%和 71.21%; 减量施氮不会影响作物产量且间作系统的土地当量比(LER)均大于 1。因
此, 减量施氮下的甜玉米||大豆间作不仅能保证作物产量, 提高土地利用率, 而且能降低土壤 N2O 的排放, 其
中减量施氮水平下的甜玉米||大豆 2行∶4行间作模式(S2B4-N0)的效益最佳。
关键词 施氮水平 甜玉米||大豆间作 N2O 全球增温潜势 温室气体排放强度
中图分类号: S151.9 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2015)12-1529-07
Effect of reduced N application and soybean intercropping on soil N2O
emission in sweet corn fields in South China*
TANG Yiling, GUAN Aomei, ZHOU Xianyu, LAI Yening, WANG Jianwu**
(Institute of Tropical and Subtropical Ecology, South China Agricultural University / Key Laboratory of Agro-Environment in the
Tropics, Ministry of Agriculture / Key Laboratory of Agroecology and Rural Environment, Guangdong Regular Higher Education
Institutions, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)
Abstract Intercropping systems have been proved to be sustainable, boosted crop productivity and increased resource
utilization. However, little has been known about the effect of intercropping on greenhouse gas emissions in field soils.
Intensive mono-cropping of sweet corn along with N fertilizer overuse induces nitrous non-point pollution in South China.
Cereal-legume intercropping can reduce N application while maintaining crop yield. The objective of this study was to
determine the effect of sweet corn and soybean intercropping under reduced N fertilizer on soil N2O emission and crop
yield. A field experiment was conducted in South China Agriculture University during three seasons (autumn of 2013,
spring of 2014 and autumn of 2014), two N fertilizer levels (N0: 300 kg·hm2 and N1: 360 kg·hm2) and three planting
patterns [sweet corn||soybean intercropping system with line ratios of sweet corn to soybean of 2︰3 (S2B3) and 2︰4
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(S2B4), sole sweet corn (SS)] were used. N2O emission in the field was determined using the static chamber/gas
chromatographic technique. Results showed that reduced N application significantly decreased Global Warming Potential of
N2O (GWPN2O, kg·hm
2), with treatment of S2B4-N0 producing the lowest GWPN2O, respectively 66.31%, 84.08% and
51.31% less than S2B4-N1 during the three seasons. However, no significant difference in GWPN2O was noted among
different planting patterns. In addition, reduced N application did not reduce crop yield and land equivalent ratio (LER) was
greater than one in every intercropping systems. As the yield of intercropping system was higher than that of mono-
cropping of sweet corn and reduced N application decreased soil N2O emission, intercropping and reduced N application
significantly decreased Greenhouse Gas Intensity of N2O (GHGIN2O = GWPN2O/yield, kg·t
−1). The lowest GHGIN2O was
observed under S2B4-N0 treatment. During the three seasons, the average GHGIN2O under S2B4-N0 treatment dropped by
71.60% and 71.21% compared with that under SS-N0 and S2B4-N1 treatments, respectively. The study demonstrated that
intercropping with reduced N application was an efficient strategy for maintaining crop yield, increasing land use rate and
reducing N2O emissions. The S2B4-N0 had the best effect.
Keywords Nitrogen application rate; Sweet corn||soybean intercrop; N2O; GWP; Greenhouse Gas Intensity
甜玉米(Zea mays L.)是一种新型的果蔬食品 ,
因其营养全面、丰富、适口性好, 享有“黄金水果”
的美誉。其籽粒可加工成罐头、速冻果穗或饮料等
食品, 茎叶也是发展畜牧业的好饲料, 综合利用前
景十分广阔[1]。广东省甜玉米的种植面积由 2000年
的 2 万 hm2增加至 2012年的 15.31 万 hm2, 种植面
积占全国的 60%以上, 成为我国最大的甜玉米生产
区和消费区[23]。甜玉米是广东农民增收的主要经济
作物, 其生产多为 2~3熟, 且以鲜穗销售为主[3]。甜
玉米对氮肥需求量大, 农民追求经济效益所导致的
甜玉米连作与肥料高投入不仅增加了生产成本, 而
且会带来面源污染等一系列生态环境问题[45]。
玉米 ||大豆(Glycine max L.)间作是我国北方一
种资源高效、环境风险低的可持续生产体系[6]。其
中由大豆固氮作用产生的有效氮可以代替部分氮肥
为作物生长提供养分, 降低系统施氮量[78], 减少微
生物进行硝化和反硝化作用的氮源 [910], 最终在维
持作物产量的情况下, 降低土壤 N2O 的排放[11]。在
我国北方, 对玉米间作降低农田 N2O 排放的研究越
来越受到关注[1214], 但对于华南甜玉米种植区土壤
N2O排放强度的研究却少见报道。
本课题组在广州华南农业大学教学试验农场建
立了甜玉米 ||大豆间作及其减量施氮的田间长期定
位试验, 观测和对比施氮水平与种植模式对甜玉米
产量和温室气体排放量的影响, 旨在为华南地区甜
玉米生产区种植制度的调整、降低华南地区甜玉米
连作农田温室气体排放、构建高效环保型甜玉米种
植制度提供科学的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验区概况
甜玉米 ||大豆间作与减量施氮大田定位试验设
在广州华南农业大学校内教学科研基地 (23°08′N,
113°15′E)。试验区地处南亚热带, 属亚热带典型的
季风海洋气候。年日照时数 1 289~1 780 h, 太阳辐
射总量 105.3 kJcm2, 平均气温 21.9~22.8 ℃, 平均
降雨量 1 384~2 278 mm, 约 85%的降水集中在 4—9月
份。试验地土壤为赤红壤, 土壤含有机质 20.28 gkg1,
速效氮 75.50 gkg1, 速效磷 74.69 gkg1, 速效钾
72.59 gkg1, pH 5.2。
1.2 试验材料
供试甜玉米品种为‘华珍’, 供试大豆品种为‘毛
豆 3’(春季)和‘上海青’(秋季)。甜玉米购自广州市南
沙区绿田种子经营部, 大豆由华南农业大学农学院
马启彬提供。
1.3 试验方法
试验采用双因素随机区组设计, 设置施氮水平
和种植模式两个因素(表 1)。施氮水平为常规施氮
360 kg(N)hm2(N1)和减量施氮 300 kg(N)hm2(N0),
种植模式分别是甜玉米 ||大豆的 2 行∶3 行间作
(S2B3)、2行∶4行间作(S2B4)和甜玉米单作(SS), 另
设不施肥的大豆单作(SB)作为对照。共 7个处理, 重
复 3次, 21个小区, 小区面积=4.8 m×3.7 m=17.76 m2。
甜玉米每穴种 1 株, 大豆每穴种 3 株。间作模式中
甜玉米和大豆之间行距为 30 cm, 相邻甜玉米之间
行距为 50 cm, 相邻大豆之间行距为 30 cm。甜玉
米单作模式的行距为 60 cm, 大豆单作模式行距为
30 cm。各处理中甜玉米株距为 30 cm, 大豆株距为
20 cm。间作和单作甜玉米净占面积的种植密度分别
为 67 568株hm2和 54 054 株hm2, 间作和单作大
豆净占面积的种植密度均为 486 486株hm2。在甜
玉米||大豆 2︰3 间作模式中, 甜玉米和大豆分别占
小区总面积的 59%和 41%。在 2︰4间作模式中, 则
分别占 51%和 49%。
第 12期 唐艺玲等: 减量施氮与间作大豆对华南地区甜玉米连作农田 N2O排放的影响 1531


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2013 年秋季、2014 年春季和 2014 年秋季试验
分别于 8月 20日、3月 2日和 8月 9日播种大豆并
育苗甜玉米, 8月 28日、3月 23日和 8月 19日移栽
甜玉米至大田, 10月 27日、5月 31日和 10月 19日
收获大豆, 11月 3日、6月 2日和 10月 26日收获甜
玉米。甜玉米和大豆收获后秸秆全部覆盖还田。
除氮肥外 , 施肥方案中磷肥为 33 kg(P)hm2,
钾肥为 124 kg(K)hm2。磷肥在移栽甜玉米时一次
性施入, 氮肥和钾肥在甜玉米苗期、拔节期和穗期
的施用比例分别为 30%、30%、40%和 15%、40%、
45%。3季的施肥时间依次为 9月 1日、3月 29日
和 8 月 28 日施苗肥, 9 月 21日、4 月 19 日和 9 月
20 日施拔节肥, 10 月 12 日、5 月 10 日和 10 月 6
日施穗肥。
表 1 甜玉米||大豆间作各试验处理的田间设计
Table 1 Field experiment design of different treatments of sweet corn||soybean intercropping system
处理
Treatment
施氮水平
Nitrogen rate [kg(N)hm2]
种植方式
Cropping pattern
SS-N0 300 甜玉米单作 Sole cropping of sweet corn
SS-N1 360 甜玉米单作 Sole cropping of sweet corn
S2B3-N0 300 甜玉米||大豆 2︰3行比间作 Sweet corn||soybean intercropping with 2︰3 line ratio
S2B3-N1 360 甜玉米||大豆 2︰3行比间作 Sweet corn||soybean intercropping with 2︰3 line ratio
S2B4-N0 300 甜玉米||大豆 2︰4行比间作 Sweet corn||soybean intercropping with 2︰4 line ratio
S2B4-N1 360 甜玉米||大豆 2︰4行比间作 Sweet corn||soybean intercropping with 2︰4 line ratio
SB 0 大豆单作 Sole cropping of soybean

1.4 测定项目与方法
1.4.1 气体的采集与分析
采用静态箱气相色谱法对土壤 N2O 进行采集
和分析。对于间作小区, 在甜玉米和大豆行间中部
设置静态箱; 对于单作小区, 在小区中部随机选取
测试点。每个小区放置两个静态箱。在作物种植前
取一次气以查看本底值。其后自大豆播种起, 每隔
14 d(如遇下雨天气则恰当推迟或提前)取一次气。静
态箱构造、取气方法、N2O 排放通量和累计排放总
量的计算方法均与章莹等[15]相同。
1.4.2 作物产量与土地当量比
于作物成熟期, 在甜玉米与大豆间作带中连续
取 10 株, 共取 2 个间作带的样品, 在单作小区中间
连续取 20株, 测定大豆鲜荚产量和甜玉米鲜穗产量
土地当量比(LER)常被用于衡量间作优势 , 计
算公式[15]如下:
LER=Yib/Ysb+Yis/Yss (1)
式中: Yis、Yib 分别为间作总面积上的甜玉米、大豆
的产量(thm–2), Yss、Ysb分别为单作甜玉米、大豆的
产量(thm–2)。若 LER>1, 表明有间作优势; 若 LER<1,
为间作劣势。
间作系统产量为单位面积两种间作作物产量的
加权平均值[16]。
1.4.3 N2O的全球增温潜势与排放强度
全球增温潜势(GWP, Global Warming Potential)
作为一种简单的基于辐射特性的相对指标, 常被用
来估计不同温室气体对气候的潜在效应。根据 N2O
的增温效应是 CO2的 298 倍, 可计算 N2O 的 GWP
值[17]:
GWPN2O(kghm2)=298×N2O的累计排放总量 (2)
温室气体强度(GHGI, greenhouse gas intensity)
用来表示单位产量的作物所产生的 GWP 值(yield-
scaled GWP, 即 GHGI)[18], 在数值上等于 GWP与系
统产量的比值, GHGIN2O(kgt1)=GWPN2O/系统产量。
1.4.4 温度与土壤湿度监测
每次采集气体时记录每个小区 5 cm土壤层处温
度; 取 0~20 cm 土层土, 先用重量法测算土壤水分
含量, 再计算土壤充水孔隙度(WFPS, water-filled pore
space)。每个小区重复 2次。
1.4.5 数据处理与统计方法
试验结果均以处理的 3 次重复的平均值来表
示。试验数据用 SPSS 17.0 软件进行统计分析, 用
SigmaPlot 12.0和Microsoft Excel 2010画图, 不同处
理之间的多重比较采用 Duncan新复极差法。
2 结果与分析
2.1 土壤环境因子变化和不同处理下土壤 N2O 排
放动态
土壤温度和 WFPS 主要受当地气候和水文条件
影响。春季土壤温度随时间推移而升高, 秋季相反;
降水是造成 WFPS增大的主要原因(图 1)。
施氮水平显著影响土壤 N2O的排放动态(图 1)。
首先, 3 季的土壤 N2O 排放峰值都出现在施氮后且
SB的N2O排放通量显著小于其他处理, 说明施氮会
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图 1 3个生长季的 5 cm土层温度、土壤湿度和不同处理下土壤 N2O排放通量的变化
Fig. 1 Changes of 5 cm soil temperature, soil moisture, and soil N2O fluxes under different treatments during 3 growing seasons
箭头表示施氮。The arrows indicate N fertilization application.

促进土壤 N2O 的排放。其次, 减量施氮降低了土壤
N2O的排放。其中 S2B4-N0和 S2B4-N1的差异最大:
2013年秋季的后 4次测定结果表明, 前者的 N2O排
放通量依次比后者降低 68.85%、55.56%、68.29%和
78.79%, 且两者间均存在显著差异; 2014 年春季的
结果表明, S2B4-N0 下的 N2O 排放通量比 S2B4-N1
分别降低 89.52%、83.33%、95.11%和 56.60%, 但两
者只在 4月 26日存在显著差异; 2014年秋季的结果
虽然也表现出 S2B4-N0 下的 N2O 排放通量小于
S2B4-N1 的现象, 但各取样时间下处理间均不存在
显著差异。此外, 种植模式对土壤 N2O 的排放通量
没有显著影响。
2.2 不同处理下土壤 N2O的全球增温潜势
施氮水平极显著影响土壤 GWPN2O(表 2)。N0下
的 GWPN2O均低于 N1: 3季平均而言, SS-N0、S2B3-
N0 和 S2B4-N0 的 GWPN2O比 SS-N1、S2B3-N1 和
S2B4-N1依次降低 29.59%、22.47%和 67.23%; 其中,
S2B4-N0和 S2B4-N1的差异最大且差异显著。说明
减量施氮能显著降低土壤 N2O的排放量和全球增温
潜势, 其中 S2B4-N0 模式的减排效果最好, 但种植
模式对土壤 GWPN2O没有显著影响。
2.3 不同处理下系统产量与土壤 N2O排放强度
3 季的试验结果表明 , 在相同种植模式下 , 两
种作物的产量在不同施氮水平下均没有显著差异 ,
说明减量施氮不会影响作物产量 ; 两种间作系统
的 LER 均大于 1, 说明这两种模式都具有间作优
势(表 3)。
种植模式和施氮水平影响土壤 N2O 排放强度
(图 2)。在相同施氮水平下, 间作系统的 GHGIN2O小
于甜玉米单作(2013 年秋的 S2B4-N1 除外)。3 季平
均而言, S2B3-N0 和 S2B4-N0 的 GHGIN2O 分别比
SS-N0降低了 39.57%和 71.21%; S2B3-N1和 S2B4-
N1的GHGIN2O分别比 SS-N1降低 48.97%和 36.23%。
在相同种植模式下, N0的 GHGIN2O均小于 N1, 3季
平均而言, N0下 SS、S2B3和 S2B4的 GHGIN2O分别
比在 N1下降低 37.10%、25.51%和 71.60%。说明间
作和减量施氮能降低系统 GHGIN2O, 其中 S2B4-N0
单位产量排放的 N2O最少。
第 12期 唐艺玲等: 减量施氮与间作大豆对华南地区甜玉米连作农田 N2O排放的影响 1533


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表 2 3个季度不同处理下甜玉米||大豆间作系统的土壤 N2O全球增温潜势(GWPN2O)
Table 2 Global Warming Potential of soil N2O (GWPN2O) of sweet corn||soybean intercropping system in 3 growing seasons under
different treatments
2013年秋季 Autumn of 2013 2014年春季 Spring of 2014 2014年秋季 Autumn of 2014 处理
Treatment GWPN2O (kg·hm
2) % GWPN2O (kg·hm2) % GWPN2O (kg·hm2) %
SS-N0 6.28±0.15bc 19.13±6.07abcd 21.53±4.77abc
SS-N1 6.94±0.46b
9.56
35.01±4.64a
45.35
32.55±6.32a
33.85
S2B3-N0 5.56±0.93bc 14.32±2.98bcd 16.72±2.61bc
S2B3-N1 6.59±0.90b
15.63
20.44±5.58abc
29.94
21.39±4.69abc
21.83
S2B4-N0 3.32±0.68cd 4.18±0.93cd 13.16±1.29cd
S2B4-N1 9.85±2.07a
66.31
26.27±10.30ab
84.08
27.03±5.64ab
51.31
SB 2.31±0.68d — 2.81±0.62d — 2.08±0.32d —
双因素方差分析结果 Results of two-way ANOVA test (F)
种植模式 Planting pattern
(P)
0.18 2.68 2.11
施氮水平 N level (N) 11.14** 10.90** 8.16**
施氮水平×种植模式 P×N 5.33**


1.10


0.62


数值为平均值±标准误, 同列数字后不同小写字母表示利用 Duncan法检验处理间差异显著(P<0.05), *和**分别表示 P<0.05和 P<0.01水平
差异显著。下同。%表示在相同种植模式下, N0 相对于 N1 的变化率, 即%=(N0N1)/N1×100%。Values in the table are mean±SE. Different
small letters in the same column mean significant difference among treatments at 5% level. * and ** refer to significant difference at 5% and 1% levels,
respectively. The same below. % mean the change rate of N0 with respect to N1, %=(N0N1)/N1×100%.
表 3 3个季度不同处理下甜玉米||大豆间作系统作物产量与土地当量比
Table 3 Crops yields and land equivalent ratio (LER) of sweet corn||soybean intercropping system in 3 growing seasons under
different treatments
2013年秋 Autumn of 2013 2014年春 Spring of 2014 2014年秋 Autumn of 2014
处理
Treatment
甜玉米产量
Sweet corn
(t·hm2)
大豆产量
Soybean
(t·hm2)
LER
甜玉米产量
Sweet corn
(t·hm2)
大豆产量
Soybean
(t·hm2)
LER
甜玉米产量
Sweet corn
(t·hm2)
大豆产量
Soybean
(t·hm2)
LER
SS-N0 17.84±0.11b 11.43±0.31b 17.16±0.18b
SS-N1 17.62±0.50b
— —
11.68±0.18b
— —
17.63±0.41b
— —
S2B3-N0 22.13±0.19a 18.14±0.98ab 1.04±0.01a 15.42±0.16a 11.87±1.52a 1.14±0.04a 22.47±1.40a 27.63±1.53a 1.11±0.05a
S2B3-N1 23.22±0.98a 17.99±1.35b 1.09±0.05a 14.72±0.43a 11.63±0.32a 1.08±0.01a 22.69±1.34a 30.52±2.56a 1.13±0.03a
S2B4-N0 21.12±0.20a 20.89±0.62ab 1.03±0.01a 15.25±0.16a 12.77±0.67a 1.13±0.02a 22.04±0.53a 32.24±2.02a 1.12±0.02a
S2B4-N1 23.02±1.12a 19.47±2.97ab 1.06±0.08a 15.24±0.60a 13.59±0.41a 1.14±0.04a 22.00±1.13a 32.26±3.43a 1.11±0.08a
SB — 23.96±1.76a — — 14.06±2.22a — — 33.69±0.40a —

图 2 3个季度不同处理下甜玉米||大豆间作系统的土壤温室气体排放强度
Fig. 2 Yield-scaled GWP of soil N2O (GHGIN2O) of sweet corn||soybean intercropping system in 3 growing seasons under
different treatments
不同小写字母表示相同季度下不同处理间差异显著(Duncan法, P<0.05)。Different letters on bars mean significant difference among
treatments in the same growing season at P < 0.05.
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综上可知, 减量施氮下的甜玉米||大豆间作不仅
能提高土地利用率, 维持作物产量, 而且能降低土
壤 N2O的排放。其中 S2B4-N0的优势最明显。
3 结论和讨论
3.1 影响 N2O排放的因素
本试验中土壤 N2O 的排放明显受施氮和 WFPS
影响。2014年春季 N2O的排放高峰期均出现在施氮
后且 WFPS较大时期; 在 2014年秋季初期, 由于上
季至本季的休耕时间(66 d)较短, 上季中由施氮、秸
秆还田产生的有效氮未被消耗 , 大量残留于土中 ,
为微生物进行硝化和反硝化提供了氮源, 加之较大
的土壤温度和湿度, 土壤 N2O 排放量大。进入拔节
期的甜玉米大量吸收氮素, 土壤有效氮减少, 同时
WFPS降低, 土壤 N2O排放减少; 而 2013年秋季排
放的 N2O 较少, 可能与气候条件有关。化学氮肥的
施用对农田土壤 N2O 的排放有明显促进作用[19], 且
N2O的排放高峰发生在施氮后的 1~2周[2021]。同时,
相同气象条件和田间管理下由降水和灌溉导致的土
壤湿度变化是造成 N2O季节性波动的主要原因。当
土壤湿度在低于 75% WFPS 的一定范围内, N2O 排
放与WFPS呈正相关[19], 当WFPS小于 50%时, N2O
的排放量很低[22]。
3.2 减量施氮与间作对土壤 N2O排放的影响
本试验的结果表明, 减量施氮显著降低了土壤
N2O 的排放量与全球增温潜势, 这是因为减量施氮
减少了微生物进行硝化和反硝化的氮源。研究表明,
禾本科 ||豆科作物间作相对于禾本科单作来说能降
低土壤 N2O 的排放[12, 2325]。但本试验结果却表明,
种植模式对 N2O 的排放没有显著影响, 这可能是因
为各试验中气候环境、土壤条件、农艺措施、间作
模式、种植密度、作物品种、试验时长和方法等因
素不同。例如 Pappa 等[23]的结果表明, 间作体系中
的豆科作物品种会通过影响土壤氮淋溶来影响 N2O
的排放; Huang 等[12]认为不同间作系统中土壤湿度
的差异是造成试验中 N2O排放量不同的主要原因。
施氮肥的目的是增加作物产量, 因此基于产量
评价施氮对 N2O排放的影响具有一定的现实意义。
单位产量的全球增温潜势(GHGI)综合考虑了环境和
生产效益, 适于综合评价各种农业管理措施对农田
温室气体排放的影响[2627]。合理的施肥措施应该确
保作物产量无明显降低, 同时尽量减少 GHGI 值。
本试验结果表明, 减量施氮不会降低作物产量但能
减少 GHGIN2O, 这可能是由于试验起始的土壤中有
效氮充足, 在减量施氮的情况下, 仍能满足作物生
长。也可能是由于间作大豆的固氮作用弥补了减量
施氮模式下的氮素不足, 稳定了作物产量。
因此, 减量施氮下的甜玉米||大豆间作能保证作
物产量、降低土壤 N2O 排放。其中, S2B4-N0 的
GWPN2O和GHGIN2O值均最小, 是一种环境友好型的
种植方案。但这种模式能否持续, 尚需要长期定位
试验来验证。同时, 甜玉米||大豆按 2︰4 行比间作
的 N2O 减排效应的机理有待于在后续试验中继续
探讨。
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