磷添加对不同植稻年限红壤性水稻土有机碳矿化特征及增温潜势的影响OA

为阐明磷添加对不同植稻年限稻田土壤有机碳矿化特征及全球增温潜势(GWP)的影响,本研究以江西鹰潭红壤关键带孙家小流域的新垦水田(NP,2~3 a)、新成稻田(YP,20~30 a)和老龄稻田(OP,>200 a)0~15 cm耕层土壤为研究对象,设置0(P0)、22.5 kg·hm^(-2)(P1)、45.0 kg·hm^(-2)(P2)、90.0 kg·hm^(-2)(P3)、113.0 kg·hm^(-2)(P4)、135.0 kg·hm^(-2)(P5)共6个磷添加水平,开展室内淹水培养试验。观测CO_(2)和CH_(4)的日均排放量(ADM)与累积排放量(CM),结合一级动力学方程拟合有机碳矿化潜力,分析不同植稻年限红壤性水稻土温室气体排放及GWP对磷添加的响应。结果表明:磷添加显著影响不同植稻年限土壤的碳矿化特征。培养至第13天,新成稻田的ADMCO_(2)-C较第5天显著降低了83.8%~85.3%,之后趋于稳定;磷添加仅显著促进老龄稻田CH_(4)排放,其ADMCH_(4)-C随培养时间延长呈波动上升趋势。一级动力学方程拟合结果表明,P3、P4、P5处理显著提高了稻田土壤CO_(2)潜在矿化量(CO_(2)-C_(0)),其中老龄稻田CH_(4)的潜在矿化量(CH_(4)-C_(0))增幅最大(168.8%~356.7%);P4和P5处理使新成稻田CH_(4)-C_(0)分别显著增加42.1%和30.4%,而对新垦水田影响不显著。GWP分析显示,老龄稻田峰值高达522.2 kg·hm^(-2),为新垦水田和新成稻田峰值的87.0倍和81.6倍。研究表明,植稻年限是调控稻田土壤对磷添加响应的重要因子,长期植稻的老龄稻田在外源磷输入下具有更高的CH_(4)排放潜力与增温风险,亟需实施精准磷肥管理以控制温室气体排放。