綠肥還土對(duì)黃壤和石灰土溫室氣體排放的影響

何燕，高小葉,2*，張濤，李期佳，趙秋梅

綠肥還土對(duì)黃壤和石灰土溫室氣體排放的影響

何燕1，高小葉1,2*，張濤3，李期佳4，趙秋梅3

(1.貴州民族大學(xué)生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部都市農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200240；3.貴州大學(xué)新農(nóng)村發(fā)展研究院，貴州 貴陽 550025；4.貴陽市烏當(dāng)區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，貴州 貴陽 550025)

以貴州典型黃壤和石灰土進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，設(shè)置對(duì)照(不種綠肥)、光葉紫花苕、紫花苜蓿、黑麥草和油菜5個(gè)處理，探究種植不同綠肥還土后貴州典型土壤CO2、CH4排放通量特征及其與環(huán)境影響因子(溫度、水分)的關(guān)系。結(jié)果表明：與對(duì)照相比，綠肥處理增加了土壤CO2排放，黃壤的CO2平均排放通量和累積排放總量大于石灰土的，而石灰土的CH4平均排放通量和總累積排放量大于黃壤的；綠肥處理提高了全球增溫潛勢(shì)(GWP)，黃壤和石灰土均以黑麥草處理的GWP最高，其次為油菜綠肥的，表明非豆科綠肥對(duì)土壤GWP的貢獻(xiàn)大于豆科綠肥的；土壤類型、綠肥及其交互作用均對(duì)CO2排放通量具有顯著影響，且土壤水分為土壤CO2排放的主要驅(qū)動(dòng)因子，CH4排放通量?jī)H受土壤類型影響?？梢姡邳S壤和石灰土中種植綠肥還土能增加CO2排放，對(duì)提升土壤肥力和生產(chǎn)力具有積極作用。

黃壤；石灰土；光葉紫花苕；紫花苜蓿；黑麥草；油菜；綠肥；二氧化碳；甲烷；排放通量；全球增溫潛勢(shì)

CO2是最主要的溫室氣體，對(duì)溫室效應(yīng)貢獻(xiàn)率達(dá)56%，而100年尺度上單位質(zhì)量CH4的全球增溫潛勢(shì)(GWP)是CO2的28倍[1–2]。GWP的實(shí)質(zhì)是將某種溫室氣體在一定時(shí)間范圍內(nèi)產(chǎn)生的增溫效應(yīng)折換成等效的CO2，其作為一種相對(duì)性的指標(biāo)，可定量評(píng)估溫室氣體對(duì)全球變暖的長(zhǎng)期貢獻(xiàn)。大氣中每年有5%～20%的CO2、15%～30%的CH4來源于農(nóng)田土壤[3]，耕作、施肥、種植方式等對(duì)農(nóng)業(yè)溫室氣體排放具有顯著影響[4–5]。綠肥作為養(yǎng)分豐富的優(yōu)質(zhì)生物肥源，可提高土壤養(yǎng)分含量，并在化肥減施條件下提高后茬作物產(chǎn)量[6]，具有替代部分化肥的潛力[7]；另一方面，綠肥還田可改變土壤理化性質(zhì)，進(jìn)而影響土壤CO2和CH4的排放[8]。

目前，有關(guān)綠肥還田對(duì)土壤溫室氣體排放的影響開展了廣泛研究。與不施綠肥相比，翻壓光葉苕子()和黑麥草()可顯著提高紫色土CO2排放，且存在種間顯著差異，豆科綠肥比禾本科綠肥排放量高8.87%～10.85%[2]。與夏閑田相比，種植長(zhǎng)武懷豆()和黑麥草能增加黃土高原旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)黏壤質(zhì)黑壚土CO2排放，但對(duì)土壤CH4通量無顯著影響[9]。與休耕處理相比，種植翻壓大麥()和毛葉苕子()能顯著增加旱地壤土CO2排放，降低凈全球增溫潛勢(shì)，而對(duì)CH4累積排放無顯著影響[10]。種植紫花苜蓿后，黃土高原雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)黃綿土總體表現(xiàn)為CO2排放和CH4的吸收，隨苜蓿種植年限的增加GWP呈現(xiàn)出降低的趨勢(shì)[11]。與不施綠肥秸稈相比，添加綠肥秸稈能顯著增加旱地紅壤CO2排放，促進(jìn)CH4吸收[12]。綠肥還田后，因土壤類型不同，CO2、CH4排放響應(yīng)不同。農(nóng)田系統(tǒng)中黃壤的CO2排放量最大，紅壤的次之，鹽堿化土的最小[13]。森林系統(tǒng)中土壤類型對(duì)CH4排放影響顯著，CH4平均排放量表現(xiàn)為黑土、棕壤、其他土壤的依次減少[14]，而不同耕作管理系統(tǒng)中土壤類型對(duì)CH4排放無顯著影響[15]。由此可見，因研究區(qū)域、綠肥類型、土地利用與管理方式等復(fù)雜多樣，綠肥還田對(duì)溫室氣體排放的影響尚不明確，缺少對(duì)區(qū)域土壤類型間不同綠肥類型還田下CO2、CH4等溫室氣體響應(yīng)的研究。

貴州石漠化現(xiàn)象嚴(yán)重，土壤養(yǎng)分含量低，耕性不強(qiáng)，易水土流失，保水保肥能力相對(duì)較差，導(dǎo)致作物產(chǎn)量不高[16]。冬閑種植綠肥還田可有效改善土壤質(zhì)量，減少養(yǎng)分淋溶。本研究中，選擇貴州典型黃壤和石灰土種植綠肥還土，通過盆栽試驗(yàn)，探究不同綠肥處理下土壤CO2和CH4的排放通量情況及其與環(huán)境影響因子的關(guān)系，以期為該地區(qū)黃壤與石灰土土壤資源有效利用及培肥提供依據(jù)。

1　試驗(yàn)區(qū)概況與方法

1.1　試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)地位于貴州省貴陽市花溪區(qū)貴州大學(xué)試驗(yàn)場(chǎng)(106°66′ E、26°45′ N)，海拔高度1153.24 m。該地區(qū)屬于亞熱帶高原季風(fēng)濕潤(rùn)氣候[17]，無霜期長(zhǎng)，雨量充沛，年均氣溫為15.3℃，年均降水量為1178.1 mm，年均相對(duì)濕度為77%。

1.2　試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019年11月至2020年8月進(jìn)行。采用盆栽試驗(yàn)，盆栽容器為內(nèi)徑20 cm，高10 cm的帶底塑料盆，裝土深度為7 cm。試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理，分別為不種綠肥的對(duì)照和分別種植光葉紫花苕()、紫花苜蓿()、黑麥草()、油菜()的處理。每個(gè)處理4個(gè)重復(fù)，共20盆，隨機(jī)排列。綠肥于2019年11月采用撒播方式播種。光葉紫花苕、紫花苜蓿、黑麥草、油菜播種量分別為8.0、2.7、3.0、3.0 g/m2。綠肥種植至2020年4月末還土，還土前將綠肥地上部剪成小于2 cm的碎條，再與整盆土壤充分混合。供試土壤類型為貴州典型黃壤和石灰土。黃壤取自貴安新區(qū)馬場(chǎng)鎮(zhèn)玉米地0～20 cm耕層土壤，其成土母質(zhì)為砂頁巖；石灰土取自貴陽市花溪區(qū)孟關(guān)鎮(zhèn)玉米地0～20 cm耕層土壤，其成土母質(zhì)為石灰?guī)r。土壤基本理化性質(zhì)：黃壤pH 5.21，有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷分別為36.53、1.51、0.91 g/kg，速效磷7.36 mg/kg；石灰土pH 7.59，有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷分別為25.63、1.81、0.82 g/kg，速效磷7.77 mg/kg。

1.3　氣體監(jiān)測(cè)

使用LGR便攜式溫室氣體分析儀(LGR– UGGA，ABB)測(cè)定土壤CO2和CH4排放通量，同時(shí)使用儀器自帶的溫濕度探針測(cè)定深度5 cm處土壤的溫度和體積含水量，分別在6、7、8月進(jìn)行氣體監(jiān)測(cè)，每月測(cè)定2～3次，大概每10 d測(cè)定1次，遇強(qiáng)降雨天氣則推遲測(cè)定，實(shí)際監(jiān)測(cè)日期為6月4、16、26日，7月6、17日，8月4、14、24日，測(cè)定時(shí)間為09:00～11:00。采用插值法[18]計(jì)算溫室氣體累積排放量，其中，GWP按照100年時(shí)間尺度上單位質(zhì)量CH4的GWP為CO2的28倍計(jì)算[2]。

1.4　數(shù)據(jù)處理與分析

運(yùn)用R軟件，采用最小顯著差數(shù)檢驗(yàn)法(LSD法)和檢驗(yàn)進(jìn)行處理間多重比較和不同土壤類型間的比較；運(yùn)用SPSS 26.0，采用雙因素方差分析土壤、綠肥類型及其交互作用對(duì)CO2、CH4通量的影響及采用皮爾遜相關(guān)性分析CO2、CH4通量與深度5 cm處土壤溫度和體積含水量的相關(guān)性；運(yùn)用Excel 2019繪圖。

2　結(jié)果與分析

2.1　供試土壤CO2和CH4排放通量

從表1可知，黃壤和石灰土CO2排放通量隨綠肥還土?xí)r間的變化趨勢(shì)相似，整體均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，CO2排放通量最大值均出現(xiàn)在6月；黃壤各處理CO2排放通量變化范圍為0.18～9.86 μmol/(m2·s)；石灰土各處理CO2排放通量變化范圍為0.11～3.39 μmol/(m2·s)。綠肥還土后黃壤和石灰土CH4排放通量變化平緩；黃壤各處理CH4排放通量無明顯規(guī)律，排放通量變化范圍為–0.19～0.14 nmol/(m2·s)；石灰土各處理CH4排放通量變化范圍為–0.01～0.67 nmol/(m2·s)，除對(duì)照和光葉紫花苕外，CH4排放通量最大值出現(xiàn)在7月下旬，黑麥草處理的最高，為0.67 nmol/(m2·s)。

表1　綠肥還土后黃壤和石灰土CO2和CH4的排放通量

處理土壤類型CH4排放通量/(nmol·m–2·s–1) 06–0406–1606–2607–0607–1708–0408–1408–24均值 對(duì)照黃壤0.02±0.08(0.07±0.05)ab0.06±0.020.00±0.040.06±0.050.11±0.040.00±0.050.03±0.030.04±0.01 石灰土0.04±0.060.11±0.040.09±0.030.08±0.030.04±0.110.05±0.060.08±0.030.09±0.030.07±0.02 光葉紫花苕黃壤0.03±0.09(–0.03±0.06)ab–0.07±0.12–0.10±0.11–0.08±0.090.07±0.06–0.19±0.180.02±0.03–0.05±0.08 石灰土0.07±0.020.04±0.040.06±0.030.22±0.140.11±0.050.04±0.070.11±0.030.03±0.030.09±0.03 紫花苜蓿黃壤0.10±0.07(0.14±0.08)a0.00±0.060.08±0.060.03±0.090.03±0.050.04±0.080.04±0.040.06±0.03 石灰土0.06±0.030.13±0.040.15±0.030.07±0.030.10±0.070.09±0.070.08±0.050.01±0.030.09±0.01 黑麥草黃壤0.02±0.10(–0.12±0.08)b–0.05±0.100.00±0.11–0.05±0.100.08±0.050.02±0.08–0.06±0.09–0.02±0.07 石灰土0.05±0.040.08±0.010.13±0.050.24±0.100.67±0.660.01±0.050.08±0.04–0.01±0.040.19±0.12 油菜黃壤0.12±0.08(–0.01±0.06)ab0.06±0.07–0.12±0.13–0.07±0.090.08±0.05–0.04±0.15–0.02±0.07–0.01±0.05 石灰土0.06±0.030.06±0.020.11±0.020.04±0.050.22±0.140.03±0.050.06±0.040.05±0.030.08±0.03

同一處理不同大寫字母示土壤類型間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)；同一土壤類型不同小寫字母示處理間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)。

從表1還可知，與對(duì)照相比，所有綠肥處理均提高了土壤CO2平均排放通量；黃壤中，黑麥草、油菜、紫花苜蓿、光葉紫花苕、對(duì)照處理的平均CO2排放通量依次減小，綠肥處理較對(duì)照分別提高291%、170%、58%、24%，且黑麥草和油菜處理的顯著(<0.05)高于對(duì)照的；石灰土中，除紫花苜蓿處理外，其他綠肥處理的CO2平均排放通量均顯著(<0.05)高于對(duì)照的；油菜、黑麥草、光葉紫花苕、紫花苜蓿、對(duì)照處理的CO2平均排放通量依次減小，綠肥處理較對(duì)照分別提高143%、138%、72%、53%。2種土壤類型CO2平均排放通量均表現(xiàn)為非豆科綠肥的大于豆科綠肥的。各綠肥處理CH4平均排放通量與對(duì)照間的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05)；CH4平均排放通量以石灰土黑麥草的最大，為0.19 nmol/(m2·s)，以黃壤光葉紫花苕吸收的最多，為–0.05 nmol/(m2·s)。

2.2　CO2和CH4的累積排放量和全球增溫潛勢(shì)

從圖1可知，與對(duì)照相比，黃壤和石灰土中各綠肥處理均增加了土壤CO2累積排放量，其中，黃壤中黑麥草和油菜綠肥處理的顯著(<0.05)增加CO2累積排放量，石灰土中除紫花苜蓿處理外，其余綠肥處理均顯著(<0.05)增加CO2累積排放量；除石灰土的油菜處理外，黃壤和石灰土黑麥草處理CO2累積排放量顯著高于其他處理的。各處理CH4累積排放量間的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05)；除黃壤的光葉紫花苕、黑麥草、油菜處理表現(xiàn)為CH4吸收外，其余黃壤的處理和石灰土的處理均表現(xiàn)為CH4排放；黃壤的光葉紫花苕綠肥處理比其他綠肥處理吸收了更多的CH4，但與其他處理間的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05)。

同一土壤類型圖柱上不同小寫字母示處理間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

從表2可知，綠肥處理均提高了土壤GWP；黃壤中，黑麥草、油菜、紫花苜蓿、光葉紫花苕、對(duì)照處理的GWP依次減小，綠肥處理分別是對(duì)照的4.20、2.57、1.59、1.19倍，其中，黑麥草和油菜處理顯著(<0.05)高于對(duì)照處理的；石灰土中，黑麥草、油菜、光葉紫花苕、紫花苜蓿、對(duì)照處理的GWP依次減小，綠肥處理分別是對(duì)照的2.47、2.16、1.69、1.42倍，除紫花苜蓿處理外，其他綠肥處理的GWP均顯著(<0.05)高于對(duì)照的；黃壤和石灰土中，均以黑麥草處理下產(chǎn)生的GWP最高，其次是油菜處理的，非豆科綠肥對(duì)土壤GWP貢獻(xiàn)大于豆科綠肥的。

表2　綠肥還土后黃壤和石灰土的全球增溫潛勢(shì)

同列不同小寫字母示處理間的差異有統(tǒng)計(jì)意義(<0.05)。

2.3　CO2和CH4排放的影響因子

從表3可知，土壤類型和綠肥及其交互作用均對(duì)CO2排放有顯著影響(<0.05)，這表明綠肥對(duì)CO2排放的影響與土壤類型密切相關(guān)；土壤和綠肥類型的交互作用對(duì)CH4排放無顯著影響(>0.05)，但土壤類型對(duì)CH4排放影響顯著(<0.01)，即不同土壤類型的CH4排放通量間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表3　土壤和綠肥類型及其交互作用的雙因素方差分析結(jié)果

從表4可知，黃壤和石灰土CO2排放通量與土壤溫度呈正相關(guān)關(guān)系(>0.05)，與土壤含水量呈顯著(<0.05)正相關(guān)關(guān)系，表明CO2排放通量主要受土壤含水量的影響，且隨土壤含水量的增加而增加；黃壤CH4排放通量與土壤溫度呈正相關(guān)(>0.05)，與土壤含水量呈顯著(<0.05)負(fù)相關(guān)關(guān)系，而石灰土CH4排放通量與土壤溫度和土壤含水量均無顯著(>0.05)相關(guān)關(guān)系。

表4　綠肥還土后黃壤和石灰土的CO2和CH4排放通量與深度5 cm處土壤的溫度和含水量的相關(guān)系數(shù)

“*”示顯著(<0.05)相關(guān)性。

3　結(jié)論與討論

綠肥富含碳、氮養(yǎng)分，還田腐解后可為土壤微生物提供充足的碳、氮源，為土壤微生物異養(yǎng)呼吸提供更多底物，增強(qiáng)土壤微生物活性，進(jìn)而促進(jìn)土壤CO2排放[19]。本研究中，綠肥還土促進(jìn)旱地土壤CO2排放，與黃土高原旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)[20]、渭北旱塬區(qū)[21]的綠肥還田對(duì)旱地土壤CO2排放影響研究的結(jié)論一致。楊世梅等[22]研究發(fā)現(xiàn)，玉米秸稈作綠肥覆蓋還土有促進(jìn)CO2累積排放趨勢(shì)。田亞男等[23]研究發(fā)現(xiàn)，外源碳的輸入顯著促進(jìn)土壤CO2累積排放量。外源碳的輸入量取決于綠肥生物量和養(yǎng)分含量。與冬閑處理相比，綠肥處理擁有較高的生物量，綠肥生物量越大，釋放到土壤中的養(yǎng)分越多[24]。綠肥施入土壤后CO2排放量增加，其主要源于土壤有機(jī)碳的礦化和無機(jī)碳的溶解釋放[25]。本研究中，非豆科綠肥CO2平均排放通量、累積排放量和GWP均大于豆科綠肥的，而張學(xué)良等[2]和LEE等[10]研究發(fā)現(xiàn)，豆科綠肥CO2累積排放量大于禾本科綠肥的，其原因可能是低C/N比豆科綠肥(光葉紫花苕和紫花苜蓿)前期腐解通量較快，CO2排放提前，而非豆科綠肥黑麥草和油菜腐解較慢所致。

黃壤中，除紫花苜蓿處理外，各綠肥處理均表現(xiàn)為CH4吸收，而石灰土綠肥處理均促進(jìn)土壤CH4排放，但各綠肥處理間土壤的CH4排放差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05)，與SANZ–COBENA等[19]、LEE等[10]的研究結(jié)果一致。LEE等[26]研究發(fā)現(xiàn)，綠肥施用顯著增加CH4排放。譚英愛等[24]研究發(fā)現(xiàn)，與施化肥相比，施用綠肥CH4排放量增加5.8倍；而10 d以上的綠肥需氧預(yù)消化可減少60%以上的CH4季節(jié)排放量[27]?？梢姡G肥還田對(duì)CH4排放的影響存在差異：綠肥還田后土壤中易降解有機(jī)質(zhì)增加，隨綠肥快速分解，田間氧化還原電位下降加快，并直接導(dǎo)致CH4產(chǎn)生和排放通量增加[28]；綠肥還田能增加產(chǎn)甲烷菌和甲烷氧化菌的豐度[29]，促進(jìn)甲烷氧化還原過程，對(duì)CH4排放有促進(jìn)作用；綠肥還田腐解后期，低氮量促進(jìn)了土壤CH4氧化，強(qiáng)化了土壤對(duì)CH4的吸收通量[30]，從而降低CH4排放。

本研究中，CO2排放通量與土壤溫度和含水量呈正相關(guān)關(guān)系，這與前人[31]的研究結(jié)果一致。土壤溫度和含水量是影響土壤碳排放的主要因素，主要通過影響土壤微生物活性和數(shù)量，改變土壤微生物代謝和土壤有機(jī)碳分解[32]及氣體在土壤中的擴(kuò)散通量來影響土壤CO2排放[33]。黃壤CH4排放通量主要受土壤含水量影響，而石灰土CH4與土壤溫度和含水量無顯著相關(guān)性。土壤溫度和含水量對(duì)CH4通量的影響主要通過氣體的擴(kuò)散影響甲烷和氧對(duì)微生物的供應(yīng)，并通過影響微生物的活性進(jìn)而影響甲烷氧化[32]。

本研究中，CO2平均排放通量和累積排放量均表現(xiàn)為黃壤大于石灰土，這與劉芳等[33]對(duì)黔中黃壤和石灰土CO2的釋放特征研究的結(jié)果一致。土壤CO2排放與土壤有機(jī)質(zhì)含量具有正相關(guān)關(guān)系[34]，即有機(jī)質(zhì)含量增加，為土壤微生物呼吸提供更多底物，進(jìn)而促進(jìn)土壤CO2排放。田亞男等[23]研究發(fā)現(xiàn)，土壤CO2排放為高有機(jī)碳含量的黃棕壤高于低有機(jī)碳含量的紫色土；ZHANG等[18]研究發(fā)現(xiàn)，高有機(jī)質(zhì)沼澤草甸土高于低有機(jī)質(zhì)高寒草甸土。本研究的供試黃壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(36.53 g/kg)高于石灰土的(25.63 g/kg)，從而黃壤CO2平均排放通量和累積排放量均大于石灰土的。

黃科瑞等[35]以喀斯特地區(qū)黃壤和石灰土為研究對(duì)象，探究不同土地利用方式對(duì)CH4排放影響發(fā)現(xiàn)，旱地石灰土CH4年均排放通量明顯高于黃壤的，且石灰土土壤最大CH4氧化速率值是黃壤的2倍以上，具有更高的氧化潛力。本研究中，綠肥還土后石灰土的CH4平均排放通量和總累積排放量均高于黃壤的，這可能與土壤初始pH和有機(jī)質(zhì)含量相關(guān)。土壤pH主要通過影響產(chǎn)甲烷菌和甲烷氧化菌活性而影響CH4排放。研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)甲烷菌受土壤pH變化影響顯著，通常在pH 6～8的土壤中更活躍[36]，而甲烷氧化菌對(duì)土壤pH的敏感性低于產(chǎn)甲烷菌，其對(duì)酸性條件(pH 5.0～6.5)更為敏感[37]；CH4是有機(jī)質(zhì)厭氧分解的最終產(chǎn)物，有機(jī)質(zhì)含量較高的土壤CH4排放較低[38]。這是由于土壤有機(jī)質(zhì)可為甲烷氧化菌提供碳源，同時(shí)可通過改變土壤的透氣性、含水量等因素間接促進(jìn)土壤CH4的吸收[39]。

本研究結(jié)果表明，土壤類型、綠肥及其交互作用均對(duì)CO2排放通量具有顯著影響，而CH4排放通量?jī)H受土壤類型影響。CO2排放的增加，是土壤肥力與生產(chǎn)力提高的標(biāo)志。綠肥還土為土壤帶來新鮮有機(jī)物料，對(duì)提升貴州黃壤和石灰土微生物活性和土壤質(zhì)量具有積極作用，有助于耕地保持健康的生產(chǎn)能力。

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Effects of green manure returning soil on greenhouse gas emission from yellow soil and limestone soil

HE Yan1，GAO Xiaoye1,2*，ZHANG Tao3，LI Qijia4，ZHAO Qiumei3

(1.College of Ecological and Environmental Engineering, Guizhou Minzu University, Guiyang, Guizhou 550025, China; 2.Key Laboratory of Urban Agriculture, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Shanghai 200240, China; 3.Institute of New Rural Development, Guizhou University, Guiyang, Guizhou 550025, China; 4.Agriculture and Rural Bureau of Wudang District, Guiyang, Guizhou 550025, China)

This study was set to explore the response of CO2and CH4emission fluxes and its environmental factors (temperature and moisture) to green manure incorporation on typical yellow soil and limestone soil in Guizhou Province. We used a pot experiment with five treatments, including control(no green manure),,,and. The results showed that green manure treatments increased soil CO2emission compared with the control treatment, and the average CO2flux and cumulative CO2emission were higher in yellow soil than those in limestone soil. While the average CH4flux and cumulative CH4emission were higher in limestone soil than those in yellow soil. Green manure treatments increased global warming potential(GWP).treatment had the highest GWP in both yellow soil and limestone soil, followed bygreen manure treatment, indicating that the contribution of non-legume green manure to soil GWP was greater than that of legume green manure. Soil type, green manure and their interactions had significant effects on CO2emission flux, and soil CO2emission was mainly driven by soil moisture, while CH4emission flux was only affected by soil type. Visibility, green manure incorporation in yellow soil and limestone soil could increase CO2emission,which had a positive effect on improving soil fertility and productivity.

yellow soil; limestone soil;;;;; green manure; carbon dioxide; methane; emission flux; global warming potential

S142；S154.1

A

1007-1032(2022)06-0699-07

何燕，高小葉，張濤，李期佳，趙秋梅．綠肥還土對(duì)黃壤和石灰土溫室氣體排放的影響[J]．湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2022，48(6)：699–705．

HE Y，GAO X Y，ZHANG T，LI Q J，ZHAO Q M．Effects of green manure returning soil on greenhouse gas emission from yellow soil and limestone soil[J]．Journal of Hunan Agricultural University(Natural Sciences)，2022，48(6)：699–705．

http://xb.hunau.edu.cn

2021–08–19

2022–11–20

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31960636)；貴州省基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目(黔科合基礎(chǔ)[2018]1076、[2020]1Y118)；農(nóng)業(yè)農(nóng)村部都市農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目(UA201704)

何燕(1996—)，女，四川樂山人，碩士研究生，主要從事農(nóng)田養(yǎng)分循環(huán)研究，heyan9622@163.com；*通信作者，高小葉，博士，副教授，主要從事農(nóng)田養(yǎng)分循環(huán)研究，gaoxiaoye1220@163.com

10.13331/j.cnki.jhau.2022.06.011

責(zé)任編輯：鄒慧玲

英文編輯：柳正