双氰胺对设施蔬菜地N_(2)O和CO_(2)排放的影响及其驱动因素OA

设施蔬菜种植因过量氮肥投入加剧了土壤碳氮迁移转化,驱动N_(2)O和CO_(2)等温室气体产生和排放,影响全球气候变化。施用硝化抑制剂作为减缓氮转化损失和温室气体排放的重要措施被广泛应用。为探究硝化抑制剂双氰胺(DCD)施用对设施蔬菜地N_(2)O和CO_(2)排放的影响及其关键驱动因素,本研究通过中国科学院亚热带农业生态研究所长沙农业环境观测研究站的设施蔬菜种植定位试验,设置施用常规化学氮肥(CK)和化学氮肥配施DCD两种处理,定期监测蔬菜全生育期N_(2)O和CO_(2)排放通量及土壤理化性质。研究结果表明,与CK处理相比,DCD施用显著降低了蔬菜种植初期(0~53 d)N_(2)O排放通量(P<0.05),但在后期(54~163 d)两处理无显著差异;DCD处理的全生育期N_(2)O累积排放量为0.94 kg(N)/hm^(2),比CK处理显著降低22.3%(P<0.05)。DCD施用对CO_(2)排放通量及其累积排放量[累积排放量DCD处理为1.77879 t(C)/hm^(2),CK处理为1.73102 t(C)/hm^(2)]均无显著影响。在全生育期内,DCD施用对设施蔬菜地土壤温度和充水孔隙度(WFPS)无显著影响,但显著增加了土壤铵态氮(NH_(4)^(+)-N)含量(P<0.05),降低了硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量(P<0.05)。随机森林结果显示,土壤WFPS、NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N含量及土壤温度是设施蔬菜地N_(2)O排放通量季节性波动的主要控制因素,解释了其变异的27%;CO_(2)排放季节性动态与土壤温度显著正相关(R^(2)=0.51,P<0.05)。回归分析结果也表明,N_(2)O排放通量与NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N含量显著正相关(P<0.05),说明DCD施用通过抑制硝化过程减少NO_(3)^(-)-N积累,降低N_(2)O排放。本研究阐明了DCD在施用初期通过减少NO_(3)^(-)-N含量降低了N_(2)O排放,而对CO_(2)排放过程无显著影响,为设施农业温室气体减排提供理论依据。