麦田土壤呼吸丨GEODERMA：土壤呼吸对氮肥的响应：来自6年田间定位实验研究的证据
编译：王上
文章信息
原名：Response of soil respiration to nitrogen fertilization: Evidence from a 6-year field study of croplands
译名：土壤呼吸对氮肥的响应：来自6年田间定位实验研究的证据
期刊：Geoderma
2019年影响因子：4.848
5年影响因子：5.181
在线发表时间：2020.11.21
通讯作者：上官周平研究员shangguan@ms.iswc.ac.cn
第一单位：西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室
文章亮点
本研究在6年的田间试验中，测定了施氮条件下的土壤呼吸及其组分
施氮显著影响土壤呼吸和自养呼吸率，但对异养呼吸无显著影响
自养呼吸和异养呼吸对季节性土壤呼吸速率的变化都有贡献
土壤呼吸排放碳主要是由于施氮条件下自养呼吸增加所致
土壤呼吸季节碳排放的变化主要是由异养呼吸引起的
文章摘要
研究背景
农业生态系统被投入大量的氮，这对土壤呼吸（Rs）有着深远的影响。尽管Rs是陆地生态系统向大气中最大的CO2通量，但氮肥对Rs及其组成部分（异养呼吸（Rh）和自养呼吸（Ra））的潜在影响仍存在争议，而关于施氮对碳排放影响的长期定位试验尚未见报道。
研究方案
田间试验地处黄土高原边缘的陕西杨凌，实验起始于2004年，设置了“长旱58”和“郑麦9023”两个小麦品种，0、180和360kg N ha-1三个氮肥梯度。作者在2012-2018年连续6个小麦生长季对土壤呼吸进行了连续30分钟的观测，探索了氮肥对土壤呼吸及其组分的影响。
研究结果
结果表明，在6个生长季中，N180和N360使小麦生长季土壤碳排放量分别增加了29.7%和11.6%，这是由于施肥条件下Ra增加了土壤碳排放量，这与叶面积指数（LAI）和冠层光合作用（Pn）增加有关。Rs速率的季节变化显著，Rh和Ra对这些变化都有贡献，并且这种变化与土壤和空气温度以及植物相关性状（LAI和冠层Pn）均显著相关。
此外，在整个试验期间，通过Rs产生的碳排放量在整个试验期间都有所增加，这主要是由于试验地点的气候变化，在观测期间由于温度升高而引起的Rh碳排放量增加。然而，由于整个实验过程中Rh的增加，N180处理下Rs的碳排放量增加较快。此外，本研究还观察了土壤湿度和温度对Rs速率及其组分的交互作用。
总的来说，本研究的结果强调了土壤碳排放中氮肥的重要性及其在全球变暖背景下的反馈作用。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0016706120325842