渭北旱塬蘋(píng)果園不同施肥處理N2O排放特征

朱志軍，楊莉莉，馮 濤，同延安

(西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

氧化亞氮( N2O) 因能夠吸收地球長(zhǎng)波輻射而導(dǎo)致溫室效應(yīng)。大氣層中N2O的增加量主要來(lái)自土壤的排放，而大量氮肥的施用是造成農(nóng)田土壤N2O排放的主要原因[1-2]。農(nóng)田土壤N2O排放受施肥、土壤水分、溫度、質(zhì)地、pH值、無(wú)機(jī)氮含量和比例等因素影響[3]，IPCC報(bào)告指出：農(nóng)業(yè)土壤N2O排放估算存在很大的不確定性[4]。同時(shí)中國(guó)幅員遼闊，各地區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)間的氣候、土壤、耕作制度等因素差異巨大，農(nóng)田土壤N2O排放具有巨大的時(shí)空變異性[5]。為了減小這種估算上的不確定性，研究不同典型農(nóng)田類(lèi)型區(qū)域N2O排放十分有必要。渭北旱塬屬于干旱半干旱地區(qū)，是中國(guó)蘋(píng)果優(yōu)勢(shì)主產(chǎn)區(qū)，30多個(gè)主產(chǎn)區(qū)縣蘋(píng)果園種植面積已占該區(qū)域總耕地面積的50%～70%，試驗(yàn)地(洛川縣)蘋(píng)果種植面積占該縣總耕地面積的78%[6]，但目前該地區(qū)蘋(píng)果園整年的N2O排放研究少見(jiàn)報(bào)道。為了準(zhǔn)確估算該地區(qū)農(nóng)業(yè)土壤N2O排放量，開(kāi)展整年或多年的研究是非常必要的[7]，研究渭北旱塬蘋(píng)果園不同施肥制度下N2O排放特征可以為該地區(qū)N2O排放區(qū)域估算提供數(shù)據(jù)支撐。

龐軍柱等[7]在黃土高原多年監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)蘋(píng)果園N2O年際排放變化較大，排放系數(shù)在0.035%～0.082%之間。該研究施純氮量為311.5 kg·hm-2，但近年來(lái)農(nóng)戶為增加蘋(píng)果產(chǎn)量盲目增施氮肥，至2015、2016年渭北旱塬蘋(píng)果主產(chǎn)區(qū)縣純氮投入量超過(guò)1 000 kg·hm-2[9-10]。蘋(píng)果樹(shù)體年需氮量在172.3 kg·hm-2左右[9-10]，剩余的氮素除了在土壤中遷移累積[12-13]，也會(huì)顯著增加N2O排放[1]。采用合理的施肥管理模式是減少N2O排放的重要措施。蘋(píng)果園推薦施肥模式為有機(jī)無(wú)機(jī)配施，在有機(jī)肥投入40～60 t·hm-2的基礎(chǔ)上，建議施用化肥純氮240～360 kg·hm-2[14]。研究表明，有機(jī)物在分解過(guò)程中會(huì)消耗土壤O2從而抑制硝化作用[15]，減少N2O排放。也有研究認(rèn)為，有機(jī)物分解耗氧形成的局部厭氧環(huán)境有利于反硝化作用，從而促進(jìn)N2O排放[16]。在渭北旱塬自然生態(tài)條件下，施用有機(jī)肥是否促進(jìn)N2O排放需要進(jìn)一步研究。2015年國(guó)家農(nóng)業(yè)部要求大力推進(jìn)化肥減量提效，到2020年主要農(nóng)作物化肥使用量實(shí)現(xiàn)零增長(zhǎng)[16]，這就要求蘋(píng)果園在施肥管理中優(yōu)化施肥量與施肥模式。因此，通過(guò)設(shè)置不同施肥處理，探明渭北旱塬生態(tài)條件下N2O排放規(guī)律，以及減施化學(xué)氮肥與有機(jī)無(wú)機(jī)配施相對(duì)于農(nóng)戶高化學(xué)氮肥投入下N2O的減排潛力，對(duì)準(zhǔn)確估算渭北旱塬農(nóng)田土壤N2O區(qū)域排放量具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)在延安市洛川縣西北農(nóng)林科技大學(xué)蘋(píng)果試驗(yàn)站進(jìn)行。試驗(yàn)站位于黃土高原地區(qū)，平均海拔1 072 m；年平均氣溫9.1℃，平均年降水量616 mm，雨熱同期，無(wú)霜期達(dá)到167 d。試驗(yàn)前0～40 cm土層基礎(chǔ)養(yǎng)分為：有機(jī)質(zhì)8.5 g·kg-1，硝態(tài)氮(NO3--N)16.4 mg·kg-1，銨態(tài)氮(NH4+-N)1.3 mg·kg-1，速效磷(P)16.7 mg·kg-1，速效鉀(K)136.3 mg·kg-1，pH值為8.1，耕層土壤(0～20 cm)容重為1.47 g·cm-3，田間持水量為27.2%(0～20 cm)。供試果樹(shù)栽于2012年，品種為晚熟矮化延長(zhǎng)紅，正處于盛果期，植株密度為1 250棵·hm-2(株行距為2 m×4 m)。施肥方式為雙溝條施，即在距樹(shù)干約70 cm左右的兩側(cè)，分別開(kāi)一條寬和深皆為20 cm左右的條狀溝，施肥后覆土。每年施兩次肥，在成熟期(10月份)施基肥和膨大期(第2年7月份)進(jìn)行追肥。供試氮、磷、鉀分別為尿素(N 46%)、重過(guò)磷酸鈣(P2O544%)、硫酸鉀(K2O 51%)；生物有機(jī)肥(有機(jī)質(zhì)≥46%，全N 6%)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

施肥處理設(shè)置不施氮肥(CK)、常規(guī)高氮(HF)、優(yōu)化減氮(RF)、有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施(OR)4個(gè)處理，每處理設(shè)3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)包含6棵果樹(shù)，隨機(jī)區(qū)組排列。常規(guī)高氮處理為蘋(píng)果優(yōu)生區(qū)大部分農(nóng)戶平均施肥量，設(shè)純N用量為800 kg·hm-2；優(yōu)化減氮處理為專(zhuān)家推薦施肥量，設(shè)純N用量為400 kg·hm-2；有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施處理為蘋(píng)果園推薦施肥模式，純N用量與優(yōu)化減氮處理相同，但其中的氮來(lái)源于生物有機(jī)肥和尿素，生物有機(jī)肥供氮和尿素供氮各占50%。磷、鉀肥分別為300、400 kg·hm-2，生物有機(jī)肥和磷肥全部基施，氮肥基追比為6∶4，鉀肥基追比為3∶7。

1.3 氣體采集及測(cè)定方法

采用靜態(tài)箱-氣相色譜法監(jiān)測(cè)蘋(píng)果園N2O排放通量。靜態(tài)箱由箱體和底座兩部分組成：箱體由5 mm厚鐵板制成，規(guī)格為50 cm×50 cm×50 cm，外部粘有隔熱層，內(nèi)部裝有小風(fēng)扇( 12 V，0.5 A) 、溫度傳感器和采樣管[8]。底座為50 cm×50 cm×20 cm且上部帶有方形凹槽的鐵質(zhì)框架。靜態(tài)箱布置在施肥帶上，底座埋入土壤20 cm。采樣時(shí)，將凹槽內(nèi)注滿水，將靜態(tài)箱罩上，形成一個(gè)密閉性氣體空間，取樣前啟動(dòng)箱內(nèi)風(fēng)扇混樣20 s，然后從箱體側(cè)端的取樣口用注射器取樣置于200 ml鋁箔氣袋中，每次取樣60 ml。樣品采集時(shí)間為采樣當(dāng)天上午9∶00—11∶00之間，以秒表計(jì)時(shí)且間隔15 min采集一次，在蓋箱后0、15、30、45 min時(shí)共采集4次氣體樣品[18-19]。同時(shí)采用今明公司生產(chǎn)的手持式JM624數(shù)字溫度計(jì)(溫度范圍-50℃～199℃，測(cè)量準(zhǔn)確度為±0.2%，讀數(shù)分辨率為0.1℃)記錄箱內(nèi)的初始溫度和終止溫度。氣體樣品帶回實(shí)驗(yàn)室并在1周內(nèi)完成測(cè)定。N2O 樣品采用美國(guó)Agilent7890A型氣相色譜儀分析，采用Porapak Q 填充柱，柱箱溫度為50℃，檢測(cè)器ECD工作溫度為350℃，高純度N2載氣；北京兆格氣體科技有限公司標(biāo)準(zhǔn)氣體。

2017年10月11日施基肥，蘋(píng)果成熟期土壤溫度較低(圖1)，氣體連續(xù)采集10 d。2018年1月24日之后，出現(xiàn)降雪，箱內(nèi)氣溫降至0℃以下，停止采樣，直到2018年3月5日恢復(fù)正常。2018年4月12日降雨量為32.8 mm、5月21日降雨量為20.8 mm、6月8日降雨量為26.3 mm、6月25日降雨量為32.5 mm。2018年7月3日進(jìn)行追肥，由于蘋(píng)果膨大期土壤溫度較高，樣品連續(xù)采集20 d，2018年7月4日降雨量為25.4 mm、7月9日降雨量為24.6 mm、7月16日降雨量為25.6 mm、8月14日降雨量為35.6 mm(圖2)。樣品采集遇降雨量≥15 mm時(shí)，連續(xù)采集3 d或5 d，其余時(shí)間約每2周采集一次。

N2O排放通量計(jì)算公式[20]:

式中，F(xiàn)為氧化亞氮排放通量(mg·m-2·h-1)；ρ為箱內(nèi)氣體密度(g·cm-3)；V為靜態(tài)箱實(shí)際體積(cm3)；A為靜態(tài)箱底面積(m2)；ΔC/ΔT為單位時(shí)間靜態(tài)箱內(nèi)的氧化亞氮?dú)怏w濃度變化率(μL·μL-1·h-1)，θ為測(cè)定時(shí)箱體內(nèi)平均溫度(℃)。

N2O 的年排放量將不同時(shí)段的N2O排放量(將可決系數(shù)R2<0.85的數(shù)據(jù)舍棄)加起來(lái)，每?jī)蓚€(gè)相鄰采樣日期之間的N2O排放量Xn用以下公式計(jì)算[8]：

式中，fn表示特定時(shí)間段的最后一天的 N2O 排放量( μg·m-2·d-1) ，fn+1表示特定時(shí)間段的初始一天的N2O 排放量( μg·m-2·d-1) ，Dn是特定時(shí)間段的最后一天，Dn-1是特定時(shí)間段的初始一天。整個(gè)蘋(píng)果園土壤N2O年排放量通過(guò)對(duì)施肥區(qū)與不施肥區(qū)年排放量進(jìn)行面積加權(quán)獲得，用靜態(tài)箱覆蓋的區(qū)域代表施肥帶N2O排放[8]，占比為1/4，另外3/4用CK處理代替估算N2O排放通量。

N2O排放系數(shù)=(施氮處理N2O累積量-不施氮處理N2O累積量)×0.636/施氮量×100

其中，不施氮處理N2O累積量為CK的N2O累積量，0.636為N2O中N元素所占比重。

1.4 土壤水分、溫度和氣象數(shù)據(jù)

氣體樣品采集的同時(shí)，測(cè)定表層土壤水分和5、10 cm土層地溫(圖1)。其中表層(0～20 cm)土壤體積含水量采用EM50數(shù)據(jù)采集器(北京力高泰科技有限公司，每1 h讀數(shù)1次)監(jiān)測(cè)，配置北京時(shí)陽(yáng)電子科技有限公司數(shù)據(jù)采集探頭(0～50%VWC，±1～2%VWC)，使用樣品采集時(shí)間段(9∶00—11∶00)數(shù)據(jù)；土壤容重采用環(huán)刀法，每3個(gè)月測(cè)定一次。地溫采用曲管地溫計(jì)(溫度范圍-20℃～50℃)測(cè)定，氣體第一次采集時(shí)，記錄初始地溫，氣體采集結(jié)束后，記錄終止地溫，二者平均值代表氣體采集期間土壤地溫；氣象數(shù)據(jù)(降雨、氣溫)從距離試驗(yàn)地約300 m的氣象站獲得。

圖1 土壤溫度(5、10 cm平均溫度)和土壤孔隙充水率(0～20 cm)的變化Fig.1 Variations of soil temperature (5， 10 cm soil average temperature) and water-filled pore space (0～20 cm)

1.5 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行顯著性分析，采用Excel 2016軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘋(píng)果園不同施肥處理N2O日排放速率季節(jié)變化

圖3表明，蘋(píng)果生育期N2O日排放通量主要發(fā)生在膨大期。2017年10月蘋(píng)果成熟期施基肥后第9天達(dá)到排放峰值，CK、常規(guī)高氮、優(yōu)化減氮和有機(jī)無(wú)機(jī)配施處理N2O排放峰值分別為12.24、30.91、25.75、50.26 μg·m-2·h-1，各施肥處理N2O排放差異不明顯。在休眠期、萌芽期、花期和幼果期各處理N2O日排放速率在1.17～50 μg·m-2·h-1之間。2018年7月3日進(jìn)行膨大期追肥，在施肥后第10、12天達(dá)到N2O排放峰值，CK、常規(guī)高氮、優(yōu)化減氮和有機(jī)無(wú)機(jī)配施處理N2O排放峰值分別為54.13、444.34、289.21、222.28 μg·m-2·h-1。其中，常規(guī)高氮N2O排放峰值分別是CK、優(yōu)化減氮、有機(jī)無(wú)機(jī)配施N2O排放峰值的8.21倍、1.54倍和2倍。優(yōu)化減氮和有機(jī)無(wú)機(jī)配施處理N2O排放速率在8月初與CK之間差異較小，常規(guī)高氮處理到9月初與其他處理之間差異較小。各處理在花期、幼果期和膨大期前期對(duì)降雨的響應(yīng)較弱，而在膨大期追肥時(shí)比較明顯，可能與花期、幼果期和膨大期前期土壤表層(0～20 cm)硝化和反硝化底物濃度不足有關(guān)。

圖2 洛川蘋(píng)果試驗(yàn)站降雨量和日平均氣溫Fig.2 Average daily air temperature and precipitation in Luochuan Agri-ecological Station

圖3 不同施肥處理N2O排放通量年動(dòng)態(tài)變化Fig.3 Annual dynamic changes of N2O emission flux under different fertilization treatments

2.2 蘋(píng)果園不同施肥處理N2O排放通量與排放系數(shù)

從2017年10月12日—2018年10月11日各處理N2O累積排放總量在1.14～4.46 kg·hm-2之間(表1)，常規(guī)高氮與優(yōu)化減氮、有機(jī)無(wú)機(jī)配施處理之間N2O累積排放總量差異極顯著。優(yōu)化減氮和有機(jī)無(wú)機(jī)配施處理與常規(guī)高氮處理相比，累積排放總量分別降低了43.3%和42.6%，但優(yōu)化減氮和有機(jī)無(wú)機(jī)配施處理之間N2O累積排放總量差異不顯著。常規(guī)高氮、優(yōu)化減氮和有機(jī)無(wú)機(jī)配施N2O年排放系數(shù)分別為0.27%、0.22%和0.22%，各處理間差異不顯著。CK、常規(guī)高氮、優(yōu)化減氮和有機(jī)無(wú)機(jī)配施處理N2O年均排放速率分別為20.44、103.60、61.11 μg·m-2·h-1和57.01 μg·m-2·h-1(表2)。CK與常規(guī)高氮、優(yōu)化減氮和有機(jī)無(wú)機(jī)配施處理N2O年均排放速率差異都極顯著，常規(guī)高氮與優(yōu)化減氮、有機(jī)無(wú)機(jī)配施處理差異極顯著，而優(yōu)化減氮和有機(jī)無(wú)機(jī)配施之間差異不顯著(表2)。

表1 蘋(píng)果園不同施肥處理N2O排放總量與排放系數(shù)

注：不同小寫(xiě)字母表示處理間在P<0.05水平上差異顯著，不同大寫(xiě)字母表示處理間在P<0.01水平上差異顯著，下同。

Note: Different lowercase letters indicate significant difference among treatments atP<0.05 level. Different capital letters indicate significant difference among treatments at the level ofP<0.01, the same below.

表2 蘋(píng)果園不同施肥處理N2O年平均排放速率

2.3 蘋(píng)果園不同施肥處理N2O排放通量與環(huán)境因子間相關(guān)性分析

土壤溫度和濕度能夠影響硝化微生物的活動(dòng)，是N2O生成的基礎(chǔ)[21]。將不同施肥處理N2O季節(jié)排放通量作為一個(gè)整體，采用典型相關(guān)分析探討果園N2O排放通量與環(huán)境因子之間的相關(guān)性，其特征值和典型相關(guān)系數(shù)結(jié)果見(jiàn)表3。結(jié)果表明，第一對(duì)典型變量V1和W1之間存在顯著相關(guān)性(P<0.001)，貢獻(xiàn)率為44.6%；其他3對(duì)典型變量之間相關(guān)性不顯著，貢獻(xiàn)率不足2%。第1對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化典型變量表示如下：

V1=0.161x1-0.045x2-0.974x3-0.159x4

W1=-0.944y1-2.509y2+0.525y3+2.044y4

其中，x1為5 cm土壤溫度，x2為土壤孔隙充水率(WFPS)，x3為10 cm土壤溫度，x4為氣溫，y1為CK，y2為常規(guī)高氮，y3為優(yōu)化減氮，y4為有機(jī)無(wú)機(jī)配施?？梢?jiàn)，典型變量V1(環(huán)境因子)主要取決于10 cm土壤溫度，其系數(shù)絕對(duì)值最大。典型變量W1(N2O排放通量)中常規(guī)高氮和有機(jī)無(wú)機(jī)配施處理N2O排放通量占了較大比重，說(shuō)明不同施肥處理會(huì)影響N2O排放通量對(duì)溫度的響應(yīng)。從蘋(píng)果整個(gè)生育期N2O排放通量看，N2O累積排放量的57.7%～79.2%發(fā)生在土壤表層(0～10 cm)溫度為15℃～25℃時(shí)。

表3 蘋(píng)果園不同施肥處理整體N2O排放通量與環(huán)境因子間的典型相關(guān)分析

3 討 論

3.1 土壤含水量和溫度對(duì)蘋(píng)果園不同施肥處理N2O排放的影響

O2濃度可以控制土壤N2O產(chǎn)生量與產(chǎn)生途徑，但研究中很少直接測(cè)量O2濃度，而土壤含水量通常被認(rèn)為是O2有效性的可觀測(cè)替代指標(biāo)[22]。研究表明反硝化作用最佳土壤孔隙充水率在70%～90%之間，而認(rèn)為在土壤孔隙充水率較低時(shí)，N2O的產(chǎn)生主要來(lái)源于硝化作用中氨氧化和硝化細(xì)菌反硝化過(guò)程[23]。土壤微生物硝化作用適宜溫度為15℃～35℃，其中最適溫度為25℃～35℃，土壤表層(0～10 cm)溫度與N2O日排放速率之間極顯著正相關(guān)[24]。氨氧化形成的中間產(chǎn)物(NH2OH)能在生物和非生物條件下產(chǎn)生N2O。馬蘭等[25]研究表明，在偏堿性的果園中NH2OH產(chǎn)生N2O的主要途徑為非生物過(guò)程，NO2--N產(chǎn)生N2O的主要途徑為生物過(guò)程。2017年蘋(píng)果成熟期土壤溫度(0～10 cm)在6.5℃～10℃之間，施用氮肥為硝化微生物提供了大量氮源。但土壤(0～10 cm)低溫抑制了硝化微生物將氨氮氧化成NH2OH以及硝化細(xì)菌反硝化過(guò)程，從而抑制了硝化過(guò)程中N2O的產(chǎn)生。蘋(píng)果樹(shù)(3～10 a)徑向1 m主要根群集中在20～60 cm深的土層中[26]，根系耗氧形成的局部厭氧多存在于土壤下層，并且產(chǎn)生的N2O不易擴(kuò)散。同時(shí)土壤表層(0～20 cm)較好的通氣性會(huì)抑制土壤反硝化作用的進(jìn)行。所以蘋(píng)果成熟期不同施肥處理沒(méi)有明顯促進(jìn)N2O排放。2018年膨大期土壤溫度(0～10 cm)在19℃～25℃之間，有利于氨氧化和硝化細(xì)菌反硝化過(guò)程，在適宜的溫度條件下提供充足的氮源是導(dǎo)致膨大期N2O大量排放的主要原因，而在本研究的試驗(yàn)條件下，反硝化作用產(chǎn)生的N2O對(duì)土壤N2O排放的貢獻(xiàn)量無(wú)法確定。

蘋(píng)果整個(gè)生育期間土壤孔隙充水率(0～20 cm)都<50%(圖1)，并且成熟期基肥量高于膨大期追肥量。典型相關(guān)分析表明，第一對(duì)典型變量中環(huán)境因素主要由土壤溫度(0～10 cm)決定。因此，土壤溫度(0～10 cm)是導(dǎo)致2017年成熟期和2018年膨大期施肥后N2O排放差異的主要原因。氨氧化作用是硝化過(guò)程的限速步驟[27]，休眠期、萌芽期、花期和幼果期由于沒(méi)有外源氮肥投入，所以底物濃度不足也是限制硝化細(xì)菌反硝化和微生物反硝化作用的重要因素。

3.2 降雨對(duì)蘋(píng)果園不同施肥處理N2O排放的影響

研究表明，降雨和灌溉能夠促進(jìn)N2O排放，土壤由干變濕的過(guò)程產(chǎn)生的N2O隨土壤含水量的增大而增大，而土壤孔隙充水率為70%時(shí)土壤由濕變干的過(guò)程產(chǎn)生的N2O量最高[28]。膨大期(6—8月)N2O排放總量占全年N2O排放總量的46.8%～69.1%，同期降雨量占全年降雨量的45.3%。龐軍柱等[8]在研究黃土高原蘋(píng)果園土壤N2O排放時(shí)，也有類(lèi)似結(jié)論：整個(gè)夏季N2O的排放量占到了全年總排放量的47.9%，并且N2O排放因降雨量差異年際排放變化較大。土壤水分狀況不僅影響N2O產(chǎn)生途徑和產(chǎn)生量，也影響N2O從土壤孔隙向大氣的擴(kuò)散[29]，所以膨大期降雨(≥20 mm)后(7月9日和16日、8月14日)的第二天都出現(xiàn)N2O排放低谷，并且降雨能夠提高由溫度條件決定的N2O排放強(qiáng)度[30]。在花期(4月12日)、幼果期(5月21日)和膨大期前期(6月8日、6月25日)出現(xiàn)不同強(qiáng)度降雨(≥15 mm)，但降雨并沒(méi)有明顯促進(jìn)N2O排放，主要原因可能是受土壤溫度(0～10 cm)和底物濃度共同限制硝化細(xì)菌反硝化和反硝化過(guò)程。研究表明，當(dāng)土壤中存在限制N2O產(chǎn)生和排放的因子時(shí)，土壤含水量對(duì)N2O排放的影響則不會(huì)明顯表現(xiàn)出來(lái)[31-32]。

3.3 有機(jī)肥對(duì)蘋(píng)果園N2O排放的影響

土壤有機(jī)質(zhì)通過(guò)改變土壤有機(jī)碳的有效性，影響硝化和反硝化作用的底物濃度，而影響土壤N2O的排放，2017年蘋(píng)果成熟期，生物有機(jī)肥的施入為土壤帶入了大量易分解有效性碳，同時(shí)也帶入了大量的微生物。有機(jī)無(wú)機(jī)配施可以降低土壤 C/N，而土壤低 C/N會(huì)增加氨氧化細(xì)菌(AOB)的代謝活性[34]，從而促進(jìn)硝化作用的發(fā)生[35]，所以有機(jī)無(wú)機(jī)配施處理N2O日排放速率在成熟期比其他處理高。與優(yōu)化減氮處理相比，有機(jī)無(wú)機(jī)配施處理沒(méi)有明顯促進(jìn)成熟期N2O的排放，可能主要原因是土壤(0～10 cm土層)溫度低抑制了硝化微生物活性，限制了有機(jī)物對(duì)N2O排放的促進(jìn)效果。但也有研究認(rèn)為有機(jī)物分解消耗土壤O2能夠抑制硝化作用，同時(shí)有利于反硝化的發(fā)生[35]，而反硝化微生物適宜的溫度為5℃～75℃[36]。從成熟期土壤表層(0～20 cm)土壤孔隙充水率來(lái)看(圖1)，土壤表層有利的通氣條件并沒(méi)有達(dá)到微生物反硝化所需的厭氧環(huán)境，所以有機(jī)物分解耗氧對(duì)反硝化作用的促進(jìn)效果十分有限。

4 結(jié) 論

1)蘋(píng)果膨大期是渭北旱塬蘋(píng)果園N2O排放的主要時(shí)期。各施肥處理N2O年累積排放總量在1.14～4.46 kg·hm-2之間，與常規(guī)施肥處理相比，優(yōu)化減氮和有機(jī)無(wú)機(jī)配施處理N2O排放總量分別降低了43.3%、42.6%。常規(guī)高氮、優(yōu)化減氮與有機(jī)無(wú)機(jī)配施處理年排放系數(shù)分別為0.27%、0.22%、0.22%。

2)溫度是限制蘋(píng)果成熟期和膨大期土壤N2O排放的決定因子；施肥后，隨著時(shí)間的推移，底物濃度不足將逐漸成為限制N2O排放的重要因子。