影响水稻叶、根际N2O排放的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开的一种影响水稻叶、根际N2O排放的方法及装置，通过利用室内弱光控制水稻叶际及根际N2O排放通量试验；和不同光照条件下不同施氮量对水稻叶际及根际N2O排放通量试验；对对水稻叶际及根际N2O排放通量进行的计算及统计，系统的计算出水稻在不同条件下的N2O排放量进行系统科学的分析和计算。为稻田的水稻的N2O减排及水稻生产上合理的供氮即合理的施用氮肥提供理论与现实依据，从而实现科学种田，并对大气环境形成有力保护，降低水稻的种植成本，同时可为农民实现增产增收。

Methods and Devices for Influencing N2O Emission from Leaves and Rhizospheres of Rice

The invention discloses a method and device for influencing N2O emission from rice leaves and rhizospheres, which systematically calculates N2O emission flux from rice leaves and rhizospheres under different conditions by using indoor weak light to control N2O emission flux from rice leaves and rhizospheres, and by testing N2O emission flux from rice leaves and rhizospheres under different light conditions under different nitrogen application rates, and calculating and statistic N2O emission flux from rice leaves and rhizospheres. The N2O emission is analyzed and calculated systematically and scientifically. It provides theoretical and practical basis for reducing the N2O emission of rice in paddy field and rational nitrogen supply in rice production, i.e. rational application of nitrogen fertilizer, so as to realize scientific farming, effectively protect the atmospheric environment, reduce the cost of rice planting, and increase the yield and income of farmers.

【技术实现步骤摘要】
影响水稻叶、根际N2O排放的方法及装置
：本专利技术涉及农业生产的水稻种植领域，特别是涉及一种影响水稻叶、根际N2O排放的方法及装置。
技术介绍
：稻田生态系统是N2O的重要排放源，且其排放与施氮量、稻田水分状况密切相关。土壤产生并释放的N2O约占生物圈排放到大气中N2O总量的53％，农业土壤是N2O的主要排放源。施用氮肥排放的N2O占土壤N2O总排放量的25％-82％。增加氮肥用量，N2O排放随之增加。长期大量施用氮肥及其所导致的土壤酸化均会促进N2O的释放，但氮肥施用量水平较低时对N2O排放的影响并不显著。而且，作物及其氮素利用对土壤N2O排放也有重要影响。有研究表明,作物生长能显著降低土壤N2O排放量，但也有植物生长会大幅增加土壤N2O排放的研究报道。另外，植物本身也能产生和排放N2O，随着施氮量增加，植物排放N2O明显增加，且植物排放N2O还受光强和土壤N、P供给水平等因素影响。现有的研究结果显示，在2008年中国稻田水稻生长季N2O排放量均值为22.48Gg，稻田N2O排放随施氮量增加而增加。但在稻田淹水造成厌氧环境的条件下，N2O进一步被还原为N2，此时氮肥对N2O排放的影响并不明显。在0-180kgNhm-2范围内，增施尿素对稻田N2O排放的影响不显著，只有施用尿素量达到270和360kgNhm-2时，N2O排放通量才会明显升高。研究表明，水稻植株也会影响稻田N2O的排放，水稻植株的参与使土壤N2O排放减少了81％。但也有相反的研究报道，如有报道，种植水稻的土壤N2O排放量比相同条件下裸土N2O排放量增加了37％。因此如何来探讨利用光照和施氮量对水稻叶际及根际N2O排放的影响和机制。从而旨在控制稻田N2O减排的及在水稻生产上合理的供氮提供现实可行的方案与依据。为水稻生产环境保护，及可持续发展提供保障。从前人现有的的研究成果看，无论是土壤还是植物N2O排放均与施氮量、农田水分状况等因素密切相关。此外，植物水稻根际N2O排放也会影响到叶际N2O排放，光照、氮源对农田N2O排放作用应与其对作物根、叶界面N2O排放的效应密切相关。但迄今为止，对光照和施氮量调控水稻根际、叶际界面N2O排放的作用未有该方面的系统报道。因此，如可在水培控氮、同步测定条件下，探讨如何在光照和施氮量对水稻叶际及根际N2O排放的影响及机制，旨在为稻田的水稻的N2O减排的及水稻生产上合理的供氮技术提供理论与现实依据。从而实现科学种田，并对大气环境形成有力保护，并降低水稻的种植成本，同时为农民实现增产增收。
技术实现思路
：本专利技术就是要提供一种影响水稻叶、根际N2O排放的方法及装置。对供试水稻采用光控培养系统，将水稻地上部和地下部严格分隔在试验装置内室和外室，对光照和施氮量调控水稻根际、叶际界面N2O的排放。为稻田的水稻的N2O的减排及水稻生产上合理的供氮技术提供理论与现实依据；为水稻生产实现可持续发展。本专利技术公开一种影响水稻叶、根际N2O排放的方法，对供试水稻采用光控培养，其包括如下方法步骤，1)利用室内弱光控制水稻叶际及根际N2O排放通量试验；2)于不同光照条件下不同施氮量对水稻叶际及根际N2O排放通量试验；和，3)对水稻叶际及根际N2O排放通量进行的计算及统计；步骤1)所述利用室内弱光控制水稻叶际及根际N2O排放通量试验是包括水稻植株处理及气样N2O的收集与检测。优选的，是步骤1)所述利用室内弱光控制水稻叶际及根际N2O排放通量试验，是对供试水稻先采用土培法育苗，以水培法培养，通过控制对水稻的不同光照强度与不同施氮量来确定水稻叶、根际的N2O排放。优选的，是步骤2)所述于不同光照条件下不同施氮量对水稻叶际及根际N2O排放通量试验；是于水稻开花结实期室内弱光、室内强光、和室外自然光下条件实施；所述室内弱光是指光照强度为0Lux-4000Lux，室内强光是指光照强度为0Lux-8000Lux；所述不同施氮量是用NH4NO3作为控制氮源，于水稻开花结实期实施脱氮、低氮、高氮三个处理，所述脱氮、低氮、高氮是分别控制含氮量为0N,0mg/L、1N,30mg/L、3N,90mg/L；每个处理重复2-4次，收集水稻处于开花结实阶段的水稻叶际及根际N2O的排放。进一步的，所述水稻植株处理是选择水稻苗均匀一致，并控制每一水稻苗的鲜株重差在0-2g，用去离子水洗净、吹干，置于按不同施氮量的培养液的培养装置中；并在不伤害水稻植株条件下，对水稻地上的叶际部和水稻地下部的根际部进行分隔培植。进一步的，是步骤3)水稻叶际及根际N2O排放通量的计算及统计，是对水稻叶、根际N2O排放量，按如下计算公式计算：F＝ρ×V/A×dc/dt×273/(273+T)式中:F表示N2O排放通量，μgm-2h-1；ρ是标准状态下气体密度，N2O,1.98kgm-3；V为内、外室有效体积m3；A为静态箱底面积m2；dc/dt为封箱单位时间1h，采样箱内气体N2O浓度的变化nLL-1h-1；T为采样箱气温℃；以试验装置内、外室所采气样检测N2O数据计算的结果，分别表示水稻叶际及根际N2O的排放通量；负数表示吸收，正数表示排放；所有处理的平均数和标准误差均是重复统计的结果。本专利技术的另一目的是实现上面所述的影响水稻叶、根际N2O排放的方法的装置，包括光控培养箱系统，其所述光控培养箱系统包括主试验装置和辅助装置，所述主试验装置包括内室部和外室部，叶际室和根际室；内室部设于外室部内；叶际室设于内室部内腔，根际室设于外室部内腔，叶际室对应设于根际室上方；所述辅助装置包括输气装置和抽气装置；输气装置包括输气泵和内、外输气管；所述抽气装置包括抽气泵和内、外抽气管。本专利技术所述的装置，所述主试验装置的内室部和外室部为透明材料制成的箱体结构，所述外室部包括外室罩体、根际室组成，于外室罩体的顶部设有排气扇和光照灯，内室部和根际室均设于外室部内腔，内室部通过内室固定装置对应的设于根际室上部，而根际室与外室部的内腔相通；水稻叶部位于叶际室内，而水稻根部位于根际室内。所述的装置，其所述内室部下端部设有通孔，水稻叶部置于内室部内腔的叶际室，而水稻根部则经内室部下端通孔进入并置于根际室内腔；于内室部的顶端上连接内抽气管一端，内抽气管另一端连接于抽气泵出口端上；叶际室与根际室之间的通孔设有密封圈。优选的，所述辅助装置的内输气管的一端连接于内室部的叶际室下端，另一端连接于输气泵出口端；外输气管的一端连通于外室部的下端，另一端同样连接于输气泵出口端上；而内抽气管的一端连通于内室部的叶际室的顶端，另一端连接于抽气泵的出口端；外抽气管的一端连接于外室部的上端，另一端则同样连接于抽气泵的出口端上。本专利技术所述的影响水稻叶、根际N2O排放的方法及装置，其方法试验采用的是水培方法，在小型光控培养箱内进行，供试作物水稻(OryzasativaL.)品种为培杂泰丰。将水稻地上部和地下部严格分隔在试验装置内室部和外室部，用气相色谱法测定水稻根、叶界面排放的N2O量。强光、自然光照下脱氮与低氮处理间水稻根际N2O排放差异亦不显著(P>0.05)。本专利技术公开的一种影响水稻叶、根际N2O排放的方法及装置，通过利用室内弱光控制水稻叶际及根际N2O排放通量试验；和不同光照条件下不同施氮量对水稻叶际及根际N2O排放通量试验；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种影响水稻叶、根际N2O排放的方法，对供试水稻采用光控培养，其特征是包括如下方法步骤，1）利用室内弱光控制水稻叶际及根际N2O排放通量试验；2)于不同光照条件下不同施氮量对水稻叶际及根际N2O排放通量试验；和3)对水稻叶际及根际N2O排放通量进行的计算及统计；步骤1）所述利用室内弱光控制水稻叶际及根际N2O排放通量试验是包括水稻植株处理及气样N2O的收集与检测。

【技术特征摘要】
1.一种影响水稻叶、根际N2O排放的方法，对供试水稻采用光控培养，其特征是包括如下方法步骤，1）利用室内弱光控制水稻叶际及根际N2O排放通量试验；2)于不同光照条件下不同施氮量对水稻叶际及根际N2O排放通量试验；和3)对水稻叶际及根际N2O排放通量进行的计算及统计；步骤1）所述利用室内弱光控制水稻叶际及根际N2O排放通量试验是包括水稻植株处理及气样N2O的收集与检测。2.根据权利要求1所述的影响水稻叶、根际N2O排放的方法，其特征是步骤1）所述利用室内弱光控制水稻叶际及根际N2O排放通量试验，是对供试水稻先采用土培法育苗，以水培法培养，通过控制对水稻的不同光照强度与不同施氮量来确定水稻叶、根际的N2O排放。3.根据权利要求1所述的影响水稻叶、根际N2O排放的方法，其特征是步骤2）所述于不同光照条件下不同施氮量对水稻叶际及根际N2O排放通量试验；是于水稻开花结实期室内弱光、室内强光、和室外自然光下条件实施；所述室内弱光是指光照强度为0Lux-4000Lux，室内强光是指光照强度为0Lux-8000Lux；所述不同施氮量是用NH4NO3作为控制氮源，于水稻开花结实期实施脱氮、低氮、高氮三个处理，所述脱氮、低氮、高氮是分别控制含氮量为0N,0mg/L、1N,30mg/L、3N,90mg/L；每个处理重复2-4次，收集水稻处于开花结实阶段的水稻叶际及根际N2O的排放。4.根据权利要求1所述的影响水稻叶、根际N2O排放的方法，其特征是所述水稻植株处理是选择水稻苗均匀一致，并控制每一水稻苗的鲜株重差在0-2g，用去离子水洗净、吹干，置于按不同施氮量的培养液的培养装置中；并在不伤害水稻植株条件下，对水稻地上的叶际部和水稻地下部的根际部进行分隔培植。5.根据权利要求1所述的影响水稻叶、根际N2O排放的方法，其特征是步骤3)水稻叶际及根际N2O排放通量的计算及统计，是对水稻叶、根际N2O排放量，按如下计算公式计算：式中:F表示N2O排放通量，µg...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小林，林丽，刘佳妮，陈泽斌，余磊，刘桂华，徐胜光，
申请(专利权)人：宜春学院，
类型：发明
国别省市：江西,36