设施甜椒土垄内嵌式基质栽培垄的N2O排放通量昼夜变化

李宝石, 刘文科, 李宗耕, 张玉彬, 查凌雁, 周成波, 邵明杰

(中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所, 农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室, 北京 100081)

近年来，全球气候变暖问题引发各国高度重视，这种现象主要由CO2、N2O、CH4三种温室气体所致，CO2作为最主要的温室气体对于全球气候变暖的贡献率约为55%，N2O增温的潜势是CO2的298倍[1]。农业生态系统排放是全球N2O排放的主要来源之一[2]，每年农业N2O的排放量约占全球排放总量的25%～39%[3-4]。我国是世界上氮肥施用最多的国家之一，氮肥施用的不合理现象极其普遍[5]，尤以设施菜地最为严重。为了追求高产量，以获得更好的经济回报，菜农普遍超量施用氮肥，日光温室中独特的高温高湿环境，极大地促进了N2O的排放[6]，成为农业重要的排放源[7-8]。截至2015年，中国日光温室栽培面积已超过400万hm2以上，设施菜地N2O排放因此急剧增多[9]。由此可见，明确设施菜地温室气体的排放规律可为制定合理减排措施提供理论参考。

针对日光温室生产过程中存在的低温胁迫和各种资源环境问题，傅国海等[10-11]提出了一种新的栽培方式——土垄内嵌式基质栽培方法(soil-ridged substrate-embedded cultivation, SSC)，即采用一定的工程技术手段将基质嵌在土壤中进行栽培。SSC作为一种限根基质栽培，在根区环境上与土壤栽培有所差异，栽培介质理化性质和微生物群有所不同，昼夜温热条件有所区别，势必造成不同土垄栽培方式的N2O排放特征差异[12-14]。而以往对于设施菜地N2O排放的研究中，大多研究以土壤栽培为主，对无土栽培N2O排放的研究较少，并且设施蔬菜N2O排放通量的观测频率多为几天观测一次[15-17]，影响了估算结果的准确性。……