温度升高和CO2浓度增加对冬小麦田土壤氮磷含量的影响

• Published in: 中国农业气象 Vol. 44; no. 8; pp. 675 - 684
• Main Authors: 苑嘉承, 陈粲, 虞凯浩
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 南京信息工程大学应用气象学院,南京210044%南京农业大学资源与环境科学学院,南京210095 20.08.2023; 南京信息工程大学滨江学院,无锡214105%南京信息工程大学滨江学院,无锡214105
• Subjects: Climate change; Increase CO2 concentration; 土壤N、P含量; Increase temperature; 气候变化; CO2浓度升高; N and P contents in the soil; 冬小麦生育期; Winter wheat growth period; 温度升高
• ISSN: 1000-6362
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.08.003

采用T-FACE(Temperature-free air carbon dioxide enrichment)试验平台,设置田间常规温度和CO2浓度(CK)、田间常规温度和增加CO2浓度至575μmol·L-1(C)、升高温度(高于大气温度2℃)和田间常规CO2浓度(T)以及升高温度(高于大气温度2℃)和增加CO2浓度至575μmo1·L-1(CT)共4个处理,对田间冬小麦进行控制实验.在小麦播种期、越冬期、分蘖期和成熟期分别采集不同层次的土壤样品(耕作层0-14cm、犁底层14-33cm、潴育层33-59cm和潜育层59-80cm),分析大气CO2浓度增加和温度升高后农田土壤N、P含量及其有效性的动态变化,以揭示气候变化对农田土壤中养分含量的时空影响.结果表明:(1)冬小麦在越冬期CO2浓度增加的情况下,常规或升高温度可使潴育层土壤中硝态氮含量出现下降趋势,在越冬期除T处理外,CK、C和CT处理的硝态氮含量在播种期低于耕作层.在越冬期的各处理中,硝态氮含量以CK处理增加最为明显.(2)在增加CO2浓度和升高温度的情况下,耕作层土壤中铵态氮含量在越冬期和分蘖期显著低于田间正常的CO2浓度和温度处理,且在不同土壤层次中未表现出明显的上升或下降的现象;铵态氮含量在小麦整个生长期相对稳定,但CT、C和T三种不同处理条件下,小麦成熟期铵态氮含量明显增加,且温度升高处理下的增加趋势显著(P＜0.05);在小麦整个生育期内,C处理下铵态氮表现出先上升后下降的趋势,而CK、CT和T处理则表现出上升-下降-上升的趋势.(3)小麦全生育期内CK处理的速效磷含量明显高于其它处理,且在播种期、越冬期和分蘖期,CK处理与CT和T处理速效磷含量差异显著(P＜0.05).未来气候变化引起的CO2浓度增加和温度升高情况下,应合理施用N、P肥,减少不必要的养分流失.