一种酸性茶园土壤氧化亚氮的减排方法技术

本发明专利技术涉及一种酸性茶园土壤氧化亚氮的减排方法，具体步骤如下：将原花青素均匀掺入茶园土壤中，并在表面覆土。本发明专利技术针对酸性茶园土壤N2O的减排方法选择原花青素作为反硝化抑制剂，能够有效降低酸性茶园土壤N2O的排放，且绿色环保，不会带来有害物质。不会带来有害物质。不会带来有害物质。

【技术实现步骤摘要】
一种酸性茶园土壤氧化亚氮的减排方法


[0001]本专利技术属于污染的土壤的复原
，具体涉及一种酸性茶园土壤氧化亚氮的减排方法。

技术介绍

[0002]全球气候变暖导致二氧化碳(CO2)的排放备受关注，然而，与其他温室气体相比，过去150年间氧化亚氮(N2O)排放增速最快且对气候变化的影响同样不容忽视。
[0003]氮素是植物生长所必须的基本元素，可促进植物生长，提高作物产量。然而大量氮肥施用造成土壤N2O的大量排放，同时由施肥导致的土壤酸化将会进一步促使N2O的释放。N2O是农田土壤生态系统排放的主要温室气体，其在百年尺度上增温潜势是CO2的265倍。目前，酸性土壤占全球耕地土壤面积的30％，且由于其为N2O排放的热点区域而备受人们关注。
[0004]茶是我国重要的种植园经济农作物，种植面积321.7万公顷，产量约占世界总产量的40％。茶树种植过程中肥料的过量投入带来一系列土壤质量和环境问题，其中土壤酸化、N2O排放问题尤为严峻。据估算，全球茶园以N2O形式的氮素损失为每年平均4.65万吨，N2O排放系数高于其他农田土壤，在农业排放中占有较大份额。因此，减少酸性茶园土壤N2O排放对生态环境保护、缓解温室效应，推动绿色农业发展具有重要意义。
[0005]根据前期本申请人对茶园土壤N2O排放来源进行分析发现反硝化过程在酸性茶园土壤N2O产生中起到重要作用，而现有的调控酸性土壤N2O排放的产品如生物炭、石灰石、硝化抑制剂、缓释肥等并不能针对性抑制茶园土壤以反硝化为主导作用产生N2O的排放量。因此，寻找一种反硝化过程抑制剂针对性抑制茶园土壤N2O排放具有重要的意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种酸性茶园土壤氧化亚氮的减排方法，通过添加适量的原花青素至茶园土壤，可有效实现茶园温室气体N2O的减排。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是：
[0008]提供一种酸性茶园土壤氧化亚氮的减排方法，具体步骤如下：将原花青素均匀掺入茶园土壤中，并在表面覆土。
[0009]按上述方案，所述原花青素为植物中提取的原花青素或生物合成的原花青素。
[0010]按上述方案，所述原花青素的施用量为150
‑
210kg/ha(千克/公顷)。原花青素施用量过少抑制N2O排放效果不明显，施用量高于210kg/ha后抑制效果不再显著增加。
[0011]优选的是，将原花青素与氮肥一同均匀掺入茶园土壤中。施肥后一周内是土壤N2O排放高峰期，原花青素与肥料同时使用会最大化抑制茶园土壤N2O排放。
[0012]按上述方案，所述氮肥的施用量200
‑
800kg/ha。
[0013]按上述方案，所述茶园土壤为酸性茶园土壤。
[0014]按上述方案，表面覆土厚度为5～20cm。覆土可防止原花青素失效且有利于肥料被植物利用。覆盖过少的土壤容易引发肥料挥发而覆土过厚会导致形成厌氧微氧条件进而提高反硝化微生物活性而促进土壤N2O的排放。
[0015]按上述方案，原花青素施加频率为一年一次，施加时间为5～6月或者9～10月。此时间段施肥量最高，施加后对N2O减排效果最好。
[0016]本专利技术的有益效果在于：本专利技术针对酸性茶园土壤N2O的减排方法选择原花青素作为反硝化抑制剂，能够有效降低酸性茶园土壤N2O的排放，且绿色环保，不会带来有害物质。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例1中CK组、N组和NI组在培养周期内的N2O排放速率对比图；
[0018]图2为实施例1中CK组、N组和NI组在培养周期内的N2O累积排放量对比图；
[0019]图3为实施例2中CK组、N组和NI组在田间试验周期内的N2O排放速率对比图；
[0020]图4为实施例2中CK组、N组和NI组在田间试验周期内的N2O累积排放量对比图。
具体实施方式
[0021]为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。
[0022]实施例1
[0023]本实施例所用土壤取自中国浙江杭州市西湖区的梅家坞茶园，土壤类型为红壤，该地属于亚热带季风气候并盛产龙井绿茶，且年平均降雨量和温度分别为1438mm和17.0℃。茶园每年施用2
‑
3次氮肥，以有机肥和尿素为主，氮肥的总施用量约为450kg Nha
‑1yr
‑1(公斤/公顷/年)。实验前将土壤风干，挑出其中的石子、根系、树叶等杂物。所用原花青素为葡萄籽中提取的原花青素(纯度98wt％)。
[0024]一种土壤氧化亚氮的减排方法(实验室阶段)，具体步骤如下：
[0025]1)称取质量为1200g晾干的梅家坞茶园土壤，均匀混匀后分装于12个棕色血清瓶(500mL)中，每个血清瓶所含土壤质量约100g；
[0026]2)将步骤1)12个血清瓶分为三组进行实验，分别为单施化肥处理组(N组)、化肥与原花青素配施处理组(NI组)及不施加化肥或原花青素的对照处理组(CK组)，每组4个，首先将12个血清瓶置于25℃土壤培养箱中预培养3天，使得土壤温度等条件达到稳定，然后在N组的血清瓶中直接添加相当于450千克/公顷的氮肥(硫酸铵，0.021g)，摇晃使其均匀分布于血清瓶中的土壤，向NI组的血清瓶中添加相当于450千克/公顷的氮肥(硫酸铵，0.021g)和相当于田间施用量的210千克/公顷的原花青素(0.01g)并混匀(调节土壤含水量至30wt％，相当于最大田间持水量的60％)，CK组什么都不添加，随后将所有血清瓶置于25℃土壤培养箱中培养21天，在第1、3、5、7、9、11、14、17和21天测量N2O排放量。
[0027]N2O气体测试：由配备Gilson 3蠕动泵的自动采样器(CTC AnalyticsAG)从棕色血清瓶顶部空间抽取，每次抽取气体3mL，抽取的气体通过气泵进入气相色谱仪(Agilent 7890a，Agilent，美国)测定，进样口的温度为100℃，可以去除气体样本中的水分，分离柱内填充Porapak Q，内设温度为60℃，电子捕获器(μECD)在300℃时测量
N2O浓度。
[0028]气体产量计算：每日N2O产量计算如下：F＝ρ
×
V/m
×
dc/dt
×
273/(273+T)
×
12/44；F(mg N kg
‑1day
‑1)为N2O通量，ρ为标准温度和压力下的N2O的密度(1.8kg/m
‑
3)，V(m3)为血清瓶顶空体积，m(kg)为血清瓶内的干土重量，dc/dt(ppm d
‑1)为单位时间(天)内N2O的浓度变化，T为培养温度。
[0029]如图1所示为本实施例CK组、N组和NI组在培养周期内的N2O排放速率变化对比图，可以看出，在整个培养过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酸性茶园土壤氧化亚氮的减排方法，其特征在于，具体步骤如下：将原花青素均匀掺入茶园土壤中，并在表面覆土。2.根据权利要求1所述的酸性茶园土壤氧化亚氮的减排方法，其特征在于，所述原花青素为植物中提取的原花青素或生物合成的原花青素。3.根据权利要求1所述的酸性茶园土壤氧化亚氮的减排方法，其特征在于，所述原花青素的施用量为150
‑
210kg/ha。4.根据权利要求1所述的酸性茶园土壤氧化亚氮的减排方法，其特征在于，将原花青素与氮肥一同均匀掺入茶园土...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑宁国，韩星，徐晟文，姚槐应，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：