不同改良劑對(duì)旱地蘋果園溫室氣體排放的影響

李釗，劉帥，丁艷宏，孫文浩，高曉東，趙西寧*

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 楊凌 712100；3.中國科學(xué)院水利部水土保持研究所，陜西 楊凌 712100）

氣候變化已成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)問題，其給人類賴以生存的環(huán)境帶來很多嚴(yán)峻問題和挑戰(zhàn)。溫室氣體（CH4、CO2和N2O）排放是引起氣候變化的主要原因之一[1]，因此如何減少溫室氣體排放引起了眾多學(xué)者的關(guān)注。研究表明，我國農(nóng)業(yè)活動(dòng)所帶來的碳排放占排放總量的16%，其中由農(nóng)業(yè)活動(dòng)造成的CO2、CH4和N2O 排放量分別約占全球排放總量的12%、50%和60%[2-3]。國家實(shí)施退耕還林（草）工程以來，蘋果產(chǎn)業(yè)已成為黃土高原地區(qū)有效應(yīng)對(duì)退耕后耕地大面積減少及促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，也是保障國家退耕還林（草）工程持續(xù)健康發(fā)展的重要著力點(diǎn)。以陜西省為例，截至2018年，在“北擴(kuò)西進(jìn)”戰(zhàn)略布局推進(jìn)下，蘋果林面積達(dá)59.757萬hm2，產(chǎn)量突破1 008.69萬t，占我國總產(chǎn)量的四分之一，占世界總產(chǎn)量的七分之一[4]。但是在蘋果林推廣過程中，粗放的管理方式不僅導(dǎo)致產(chǎn)量低下，更加劇了土壤退化、土壤肥力下降，增加了溫室氣體排放，進(jìn)而導(dǎo)致一系列環(huán)境問題[5]。因此，在果園管理過程中如何減少土壤溫室氣體排放成為黃土高原亟待解決的問題之一。

大量學(xué)者已經(jīng)研究了如何通過改善管理及耕作措施、合理施肥灌溉等多種途徑減少土壤溫室氣體的排放，如秸稈覆蓋、秸稈還田、水分管理等[6-8]。目前，關(guān)于施加土壤改良劑對(duì)溫室氣體排放的研究也較多，但由于改良劑種類繁多及研究環(huán)境的不同，研究結(jié)果也有所差異。眾多研究表明，生物炭添加到土壤后可明顯抑制土壤溫室氣體排放[9]。Barracosa 等[10]的研究指出，施加生物炭后，N2O 的排放量可減少36%，但是對(duì)CO2、CH4的影響不明顯，這可能與施加環(huán)境有關(guān)。目前，有關(guān)生物炭對(duì)溫室氣體排放的影響研究多集中在早稻田和農(nóng)田[11-12]。微生物菌劑類如膠質(zhì)芽孢桿菌與枯草芽孢桿菌等改良劑的相關(guān)研究主要關(guān)注其對(duì)土壤理化性質(zhì)的改良效果，并未對(duì)其在溫室氣體排放的影響方面給予充分的研究，在果園中的研究則更是鮮有報(bào)道[13-14]。因此，本研究選用幾種不同的土壤改良劑，探討旱地果園溫室氣體排放效果，以期為果園固碳減排提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在陜西省延安市寶塔區(qū)河莊坪鎮(zhèn)余家溝村山地蘋果園示范基地（109°21′24″ E，36°41′15″ N，海拔1 277 m）進(jìn)行，該地區(qū)為典型的黃土高原丘陵溝壑區(qū)，屬于干旱半干旱氣候，年平均風(fēng)速1.2 m·s-1，年均降雨量500 mm 左右，年內(nèi)降雨主要集中在7—9月，占全年降水量的73%左右，年均氣溫為9.4 ℃，年總輻射量為 492.6 kJ·cm-2，無霜期 170～186 d。土壤類型為黃綿土。試驗(yàn)地土壤理化性質(zhì)：容重1.3 g·cm-3，pH 7.81，土壤有機(jī)碳含量2.69 g·kg-1，全氮含量0.3 g·kg-1，田間持水量約24%。

試驗(yàn)共設(shè)置4 個(gè)處理，布設(shè)在同一水平梯田上，分別為空白對(duì)照處理（CK）、施加膠質(zhì)芽孢桿菌處理（JZ）、施加枯草芽孢桿菌處理（KC）及施加生物炭處理（BC）。由于研究區(qū)存在蘋果樹枝過剩問題，試驗(yàn)選擇以蘋果樹枝為主要原材料的生物炭為其中一種土壤改良劑，該生物炭源自陜西億鑫生物能源科技開發(fā)有限公司，在500 ℃高溫?zé)o氧條件下裂解，粒徑為0.02～2 mm，有機(jī)碳含量306.25 g·kg-1，全氮含量8.97 g·kg-1，pH 8.98；其他兩種改良劑均來自濟(jì)南金華峰輝生物科技有限公司，膠質(zhì)芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌的有效活菌數(shù)分別為≥2.0×1010CFU·g-1和≥5.0×109CFU·g-1。供試果樹為山地紅富士蘋果，樹齡15 a，行距為4.5 m×4.5 m，樹高平均2.5 m，平均冠幅半徑為2.3 m。試驗(yàn)地為旱地雨養(yǎng)果園，修剪拉枝和土壤管理等措施均完全相同，為避免施肥影響試驗(yàn)結(jié)果，果園均未施肥。為使改良劑發(fā)揮作用且降低對(duì)果樹根系的傷害，施加改良劑的位置在樹冠2/3處，即距樹干150 cm 的環(huán)形帶，環(huán)形帶寬度為60 cm，通過人工方式將改良劑翻入土壤，并與0～60 cm 土層土壤混合均勻。參考已有文獻(xiàn)的最適用量[15-16]，確定生物炭用量為65 t·hm-2，膠質(zhì)芽孢桿菌及枯草芽孢桿菌用量均為20 t·hm-2。每個(gè)處理選取3 株長勢(shì)相似的果樹作為重復(fù)，在果樹施加改良劑的環(huán)帶上隨機(jī)設(shè)置1 個(gè)溫室氣體排放監(jiān)測(cè)點(diǎn)，共設(shè)置12 個(gè)；土壤水分監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在環(huán)帶上，每個(gè)重復(fù)環(huán)帶上等分3點(diǎn)設(shè)置，共計(jì)36個(gè)。在溫室氣體排放監(jiān)測(cè)點(diǎn)處布置1組地溫計(jì)，共布置12組。具體試驗(yàn)布置如圖1所示。

試驗(yàn)期間研究區(qū)溫度和降雨量變化如圖2 所示。2019 年全年降水累計(jì)總量為608 mm，降水主要集中在8月份，其降水量約占試驗(yàn)期內(nèi)降水總量的50%。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目

1.2.1 溫室氣體監(jiān)測(cè)

采用靜態(tài)暗箱-氣相色譜法測(cè)定土壤CH4、N2O和CO2排放通量，采樣時(shí)間為6—10月，每7 d進(jìn)行一次，氣體采集時(shí)間為8：30—11：30。改良劑施用后在環(huán)帶上選取地表相對(duì)平坦的區(qū)域安放底座，采樣箱規(guī)格為50 cm×50 cm×50 cm，頂箱外覆蓋白色優(yōu)質(zhì)保溫棉，防止太陽輻射下采樣箱壁和采樣箱內(nèi)空氣溫度升高，保證箱內(nèi)溫度在測(cè)量期間恒定，以減小溫度帶來的誤差；采樣箱內(nèi)裝有小型風(fēng)扇，采樣時(shí)通電持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，以充分混勻箱內(nèi)氣體。

采樣時(shí)將采樣箱放置在底座上并用水密封，扣箱后0、10、20、30 min時(shí)用60 mL注射器通過插在采樣箱中部采氣孔的橡膠長軟管從采集箱內(nèi)抽取200 mL氣體轉(zhuǎn)存于鋁塑復(fù)合氣袋中，并于當(dāng)天采用Agilent 7890A氣相色譜儀測(cè)定氣體樣品中的CH4、CO2和N2O。

采樣當(dāng)天應(yīng)為天氣晴朗或多云天氣，降雨（一般超過20 mm）后分別在第1、2、3、5 d 和7 d 采集氣體，若遇連續(xù)間隔降雨，則在降雨期間連續(xù)監(jiān)測(cè)，以最后一次降雨為準(zhǔn)，連續(xù)測(cè)定后恢復(fù)之前的頻率。

1.2.2 土壤含水量測(cè)定

采用Trime-TDR 土壤水分測(cè)定儀監(jiān)測(cè)土壤含水量，測(cè)量深度為0～100 cm 土層，每 10 cm 土層測(cè)定一次，測(cè)定時(shí)間同采氣時(shí)間同步。土壤孔隙含水率[17]計(jì)算公式如下：

式中：WFPS為土壤孔隙含水率，%；θ為各土層體積含水率，%；γ為土壤容重，g·cm-3。

1.2.3 土壤溫度

采用直角地溫計(jì)測(cè)量土壤溫度，在收集溫室氣體時(shí)同步測(cè)定 5、10、15、20 cm 和 25 cm 處的土壤溫度，分別測(cè)定溫室氣體開始及結(jié)束收集時(shí)的土壤溫度。

1.2.4 氣象數(shù)據(jù)

由布設(shè)在田間的自動(dòng)氣象站監(jiān)測(cè)氣象數(shù)據(jù)，包括降雨量、風(fēng)速、氣壓、太陽輻射、空氣溫濕度等。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

（1）溫室氣體排放通量采用Adviento-Borbe 等[18]的計(jì)算方法，計(jì)算公式為：

式中：F為氣體排放通量，CH4、CO2和 NO2的單位分別為 mg·m-2·h-1、mg·m-2·h-1和 μg·m-2·h-1；H為采樣箱高度，m；M為氣體的摩爾質(zhì)量，g·mol-1；P為采樣點(diǎn)氣壓，Pa；R為普適氣體常數(shù)，8.314 Pa·m3·mol-1·K-1；T為采樣時(shí)箱內(nèi)溫度，℃。

溫室氣體累積排放量（ω）計(jì)算公式如下：

式中：ω為土壤 CH4（CO2或 N2O）的排放總量，kg·hm-2；Ri為第i次采樣時(shí)CH4（CO2或N2O）的日排放通量，mg·m-2·d-1；Di為第i次采樣到第i+1 次采樣間隔的天數(shù)，d。

（2）使用SPSS 25.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，使用最小顯著性差異法（LSD）在0.05 的顯著性水平上進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同改良劑對(duì)土壤水熱的影響

不同處理土壤WFPS 變化趨勢(shì)基本一致（圖3），在6月末—8月初土壤水分含量較低，受降雨影響，在8—10 月土壤水分含量較高。CK、JZ、KC 和 BC 處理0～100 cm 平均WFPS 分別為43.94%、47.98%、39.52%和41.24%。不同土層平均WFPS大小分別為：表層JZ＞BC＞KC＞CK，中層 JZ＞CK＞KC＞BC，深層 JZ＞CK＞BC＞KC。且CK、JZ 和 KC 均表現(xiàn)為中層＞深層＞表層，BC表現(xiàn)為表層＞深層＞中層。與CK相比，JZ、KC和BC表層（0～20 cm）WFPS 分 別 增 加 19.41%、1.83% 和16.29%；中層（20～60 cm）土壤 JZ 增加7.47%，KC 和BC 分別降低16.32%和18.13%；深層（60～100 cm）土壤 JZ 增 加 2.46%，KC 和 BC 分 別 降 低 13.43% 和12.29%。JZ WFPS 高于其他處理，在 0～20 cm 土層較CK 增加效果顯著（P＜0.05）；BC 在0～30 cm 水分較高，10～20 cm 保水效果顯著（P＜0.05），在30～100 cm 低于CK，50～60 cm 差異顯著（P＜0.05）；KC 在0～20 cm 高于CK，而在 20～100 cm 低于 CK，在 50～70 cm 時(shí)差異顯著（P＜0.05）。

不同處理0～25 cm 平均土壤溫度變化均呈下降趨勢(shì)（圖4），CK、JZ、KC 和BC 處理平均土壤溫度分別為 17.4、17.5、17.7 ℃和 16.9 ℃。0～5 cm 土壤溫度受氣溫影響波動(dòng)幅度較大，20～25 cm 土壤波動(dòng)幅度較小，較為穩(wěn)定。6 月 25 日—7 月 15 日 BC 處理 10～25 cm 土壤溫度較 CK 低；在 8 月 26—27 日累計(jì)降雨 20 mm 后，各處理土壤溫度下降，BC 較 CK 在 10～20 cm土層溫度低 2.85 ℃，JZ 和 KC 較 CK 在 0～10 cm 土層溫度高0.86 ℃和 1.57 ℃；在 10 月18—19 日累計(jì)降雨0.4 mm 后，BC較其他處理土壤溫度最低，為19.08 ℃，但是不同處理與不同土層之間均無顯著差異。

2.2 不同改良劑對(duì)溫室氣體排放的影響

2.2.1 對(duì)CH4排放的影響

不同處理CH4排放通量均為負(fù)值（圖5），在旱地果園中表現(xiàn)為CH4的匯。不同處理變化趨勢(shì)表現(xiàn)出相同的季節(jié)變化規(guī)律，但各處理間CH4的吸收總量差異不顯著，CK、JZ、KC 和 BC 吸收總量分別為 1.64、1.38、1.42 kg·hm-2和1.17 kg·hm-2，3 種改良劑處理低于CK 處理?？梢姡寥栏牧紕?huì)降低旱地果園CH4吸收效果。

2.2.2 對(duì)CO2排放的影響

不同處理CO2排放通量（圖6）在8 月達(dá)到最大，之后排放通量逐漸減小。在8月5—11日的連續(xù)監(jiān)測(cè)中，5日各處理CO2排放較少，隨著溫度的回升，8日排放最高達(dá)到 314.52～704.53 mg·m-2·h-1。在 8 月 27 日—9月1日的連續(xù)監(jiān)測(cè)中，27日排放通量達(dá)到最低，隨后排放量逐漸升高。CO2累計(jì)排放通量大小依次為CK＞JZ＞KC＞BC，BC 處理累計(jì)排放總量為5 922.2 kg·hm-2，CK、JZ 和 KC 較 BC 分別增加 40.5%、40.4% 和34.9%。與CK 處理相比，BC 極顯著降低了CO2排放（P＜0.001），JZ和KC無顯著差異。

2.2.3 對(duì)N2O排放的影響

不同處理土壤N2O 排放整體趨勢(shì)一致，均隨著時(shí)間的延長排放通量逐漸降低（圖7）。在8 月5—11 日的連續(xù)監(jiān)測(cè)中，5 日出現(xiàn)N2O 排放通量的峰值，CK、JZ、KC 和 BC 處理分別為 24.28、38.09、22.09 μg·m-2·h-1和49.46 μg·m-2·h-1。8月27日—9月1日各處理維持在較低的水平。CK、JZ、KC 和BC 累計(jì)排放通量分別為 0.31、0.29、0.34 kg·hm-2和 0.64 kg·hm-2。BC 排放通量較CK 增加103%（P＜0.01），JZ、KC 與 CK 處理無顯著差異（P＞0.05）。

2.3 環(huán)境因子對(duì)溫室氣體排放的綜合影響效應(yīng)及評(píng)價(jià)

綜合分析土壤溫度和土壤水分對(duì)氣體排放通量的影響見表1、表2、表3，所有處理CO2排放通量與土壤溫度呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），JZ、KC 和BC 處理CO2通量與表層土壤水分呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）。通過分析N2O 排放通量發(fā)現(xiàn)，CK 處理與各層土壤水分均呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），KC處理只與0～60 cm土壤水分呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），JZ 和BC 處理與土壤溫度呈顯著正相關(guān)。不同處理土壤溫度和水分與CH4排放通量無顯著相關(guān)性。

表1 不同處理土壤溫度、水分與CH4相關(guān)分析Table 1 Correlation analysis of soil temperature，moisture and CH4 emission flux under different treatments

表2 不同處理土壤溫度、水分與CO2相關(guān)分析Table 2 Correlation analysis of soil temperature，moisture and CO2 emission flux under different treatments

表3 不同處理土壤溫度、水分與N2O相關(guān)分析Table 3 Correlation analysis of soil temperature，moisture and N2O emission flux under different treatments

3 討論

3.1 不同改良劑對(duì)土壤水熱的影響

土壤改良劑對(duì)土壤保水作用效果顯著，所以廣泛應(yīng)用于土壤的改良[19]。在本研究中，JZ處理表層土壤保水效果最佳，可能是因?yàn)槟z質(zhì)芽孢桿菌能夠產(chǎn)生胞外多糖和莢膜多糖，對(duì)改善土壤結(jié)構(gòu)、促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成具有一定的作用效果，進(jìn)而提高了土壤的保水能力[20]。BC 在 0～20 cm 保水效果較好，這與生物炭本身特性相關(guān)，多孔隙生物炭能夠吸持土壤水分，同時(shí)降低土壤容重[21]，增大了土壤持水能力；而在50～60 cm 水分較CK 顯著降低，可能是因?yàn)橥寥辣韺又械纳锾课至舜罅克?，?dǎo)致入滲量減少，水分大都集中在土壤表層，深層土壤含水量降低?？莶菅挎邨U菌自身會(huì)產(chǎn)生絮凝劑，吸水后呈現(xiàn)凝膠狀態(tài)，可以保水減滲，同時(shí)改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，增大水穩(wěn)性團(tuán)聚體占比，進(jìn)而提高表層土壤水分。KC 處理表層土壤水分略高，深層較低，50～70 cm 土層水分顯著降低，可能是因?yàn)榭莶菅挎邨U菌促進(jìn)果樹根系的生長發(fā)育[22]，加快了根系對(duì)土壤水分的吸收利用，導(dǎo)致該層土壤耗水加劇。

本研究中，生物炭有降低土壤溫度的效果，但并不顯著。這可能是因?yàn)樯锾孔陨淼亩嗫紫督Y(jié)構(gòu)導(dǎo)致土壤容重減小，土壤總孔隙度增加[23]，良好的孔隙結(jié)構(gòu)可以保持水分，增大比熱容，并滯后升溫過程。Ding等[24]研究表明，生物炭減少進(jìn)入土壤的熱量以及熱量散失，從而減少土壤溫度的波動(dòng)。膠質(zhì)芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌在0～20 cm 土層會(huì)增加土壤溫度，在20～25 cm 土層則呈現(xiàn)降溫的效果，但無顯著差異。這可能是因?yàn)閮煞N微生物的數(shù)量增多、活性增強(qiáng)、呼吸作用增強(qiáng)，致使更多的熱量產(chǎn)生。

3.2 不同改良劑對(duì)CH4排放的影響

目前，關(guān)于旱地CH4的排放多表現(xiàn)為匯[25]，與本研究結(jié)果一致，但施加改良劑后吸收量較小。本研究分析了CH4排放與土壤溫度、土壤水分的相關(guān)性，但均表現(xiàn)為不相關(guān)，這進(jìn)一步說明土壤溫度和土壤水分在本研究中不是影響CH4排放的主要因素。CH4主要是在缺氧條件下由產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)生。本研究中施加改良劑后CH4排放量均大于CK，這主要是由于施加改良劑增加了土壤微生物和土壤酶的活性[13-14，26]，微生物活動(dòng)的加劇增加了土壤耗氧量，使土壤中可能形成厭氧環(huán)境，導(dǎo)致產(chǎn)甲烷菌活動(dòng)加劇，促進(jìn)了CH4排放。本研究中，3種改良劑CH4累計(jì)吸收量大小為：BC＜JZ＜KC。大部分研究表明，施加生物炭后CH4吸收量增大[12]，但本研究結(jié)果與之相反，這主要是由于生物炭與其他改良劑相比，施入土壤后使土壤呈弱堿性（CH4最適氧化pH 范圍為4～6），不利于CH4吸收。本研究中，BC 處理對(duì) CH4吸收效果最差，與 Song 等[27]研究得出旱地土壤施加生物炭后CH4吸收量大幅增加的結(jié)果不一致，這可能與土壤類型有關(guān)。本研究中，JZ 和KC 處理CH4吸收量低于CK，可能是因?yàn)槲⑸锞鷦┦┤胪寥篮螅瑫?huì)增加有益菌的數(shù)量[28]和微生物群落的多樣性[29]，導(dǎo)致微生物呼吸加劇，形成厭氧環(huán)境，從而不利于土壤CH4的氧化。

3.3 不同改良劑對(duì)CO2排放的影響

生物因素、非生物因素及人為因素都會(huì)對(duì)土壤CO2排放產(chǎn)生重要影響，而土壤溫度和水分兩種環(huán)境因子在非生物因素中起主要作用[30]。研究表明，較低的土壤溫度會(huì)減少CO2排放[31]。在本研究中，各處理CO2排放與土壤溫度呈極顯著正相關(guān)，BC 處理CO2排放量最少，可能是因?yàn)橥寥罍囟容^低，微生物活動(dòng)減弱，土壤呼吸速率降低，減少了土壤CO2排放。CK、JZ和KC 處理土壤溫度相差較小，土壤呼吸速率基本一致，沒有顯著增加或減少CO2排放。旱地土壤水分是制約微生物活性的重要因素[32]，微生物活性對(duì)水分的敏感性遠(yuǎn)大于溫度。本研究中，施加改良劑處理CO2排放與表層土壤水分呈極顯著負(fù)相關(guān)。BC 處理顯著增加表層土壤水分，并顯著降低了CO2排放?？赡苁撬衷黾雍螅⑸锘顒?dòng)在一定程度上加劇，但是生物炭本身大孔隙、大比表面積會(huì)吸附土壤中的CO2以及活性酶，降低碳分解速率[33]，也會(huì)促進(jìn)土壤形成芳烴等大分子物質(zhì)[34]，不利于微生物的分解作用，減少土壤碳排放。同時(shí)，較高的C/N 限制微生物活動(dòng)，降低了土壤呼吸速率[35]。JZ處理顯著增加土壤水分，但是CO2排放同CK 無顯著差異，可能是因?yàn)槟z質(zhì)芽孢桿菌在增加微生物數(shù)量、促進(jìn)土壤呼吸的同時(shí)，改善了土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了團(tuán)聚體的形成[20]，因此并沒有因?yàn)槲⑸锖粑募觿《黾覥O2排放。KC 處理表層水分、CO2排放同CK 無顯著差異，可能是較低的表層土壤水分限制了微生物的活性，不利于微生物呼吸增加 CO2排放[29]。

3.4 不同改良劑對(duì)N2O排放的影響

土壤中N2O 主要由硝化作用和反硝化作用產(chǎn)生，而土壤水分、土壤溫度會(huì)對(duì)其產(chǎn)生重要影響。本研究中，BC 和JZ 處理土壤溫度和N2O 排放顯著正相關(guān)。BC 和JZ 處理顯著增加表層土壤水分，表層土壤平均WFPS 分別為44.82%和45.66%，適宜土壤微生物活動(dòng)，此時(shí)溫度成為N2O 排放的主要影響因素。本研究中，BC 處理N2O 排放總量顯著高于其他處理，這與前人研究結(jié)果[36-37]不一致，可能是土壤溫度處于硝化作用最適溫度范圍內(nèi)，硝化作用加劇，同時(shí)，生物炭會(huì)提高土壤有機(jī)碳含量，為硝化反硝化作用提供良好的條件，進(jìn)而增加 N2O 排放[38]。JZ 處理溫度較 BC 高，但施加大量膠質(zhì)芽孢桿菌后，微生物間營養(yǎng)競(jìng)爭加強(qiáng)[29]，因此不利于硝化細(xì)菌產(chǎn)生N2O。本研究中，CK 和KC處理土壤水分和N2O 排放顯著負(fù)相關(guān)，KC 處理表層土壤水分較低，對(duì)微生物活動(dòng)有一定影響，同時(shí)，土壤施加枯草芽孢桿菌后，競(jìng)爭作用、拮抗作用及溶菌作用[39]等均不利于硝化作用產(chǎn)生N2O。

4 結(jié)論

（1）生物炭和膠質(zhì)芽孢桿菌可以顯著增加土壤表層含水量，各處理下土壤溫度沒有顯著差異。

（2）各處理CH4吸收總量差異不顯著，累計(jì)吸收量大小為 BC＜JZ＜KC＜CK。CO2排放總量 BC 處理顯著低于其他處理，N2O 排放總量顯著高于其他處理，JZ、KC和CK處理間無顯著差異。

（3）旱地果園CH4排放與土壤水分和溫度無顯著相關(guān)性。CO2排放與土壤溫度極顯著正相關(guān)，JZ、KC和BC 處理CO2排放與表層土壤水分呈極顯著負(fù)相關(guān)。JZ 和BC 處理N2O 排放與土壤溫度極顯著正相關(guān)，CK 和KC 處理N2O 排放與表層土壤水分呈極顯著負(fù)相關(guān)。

綜上，生物炭在保水、固碳及減排上綜合效果最好，是一種較為合適的土壤添加劑。