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农田土壤被认为是温室气体最主要的排放源之一,当前我国在经济作物如果树等生长管理中采取的不科学的灌溉施肥方式促进了温室气体的排放,研究滴灌水肥一体化下农田温室气体排放对减缓全球气候变暖、推动农业经济绿色可持续发展具有重要意义。本研究以关中地区典型葡萄园为研究对象,设置了滴灌水肥一体化条件下N0(0 kg?hm-2)、N155(155 kg?hm-2)和N232(232 kg?hm-2)处理,并以沟灌施肥方式下232 kg?hm-2处理(CG)作为对照,于2018年8月-2020年8月两年间运用静态箱-气相色谱仪法定点观测各施肥处理土壤N2O、CO2及CH4三种主要温室气体动态排放特征,比较了不同施氮量及施肥方式对土壤温室气体排放的影响,探索了葡萄园土壤温室气体减排关键时期以及满足最高综合效益的最优施氮量,分析了土壤温室气体排放与环境因子之间的关系,并利用田间观测数据对DNDC模型进行参数率定,探讨了该模型在半湿润区葡萄园的适应性,并模拟预测滴灌水肥一体化不同施氮量条件下葡萄园土壤温室气体排放。研究取得了如下主要结果:(1)葡萄园温室气体排放具有明显的季节性变化规律。N2O气体在葡萄生育期表现为高排放,休耕期排放量较低,不同生育期不施氮处理(N0)变化幅度较小,施氮处理N2O排放峰出现在施肥后2~7天,且各处理间排放峰值存在显著性差异(P<0.01);两年试验间不同施氮处理CO2排放通量无显著性差异(P<0.05),均表现为先下降后上升的排放趋势,其整体排放趋势与土壤温度的变化规律相近;土壤CH4气体春冬季变化幅度较小且整体上表现为吸收通量,夏秋季波动较大且较为频繁,多次出现排放特征。果实膨大期和着色成熟期是葡萄园温室气体减排关键时期。(2)滴灌水肥一体化方式下随着施氮量增大在葡萄主要生育时期能显著提高N2O气体累积排放量和降低CH4的累积吸收量,但对CO2气体累积排放影响程度较小。以2019年为例,N232处理N2O和CH4周年累积排放(吸收)量分别为6.83、-2.35 kg?hm-2,N0处理和N155处理N2O周年累积排放量比N232处理显著减少55.74%、23.78%(P<0.05),CH4周年累积吸收量较N232处理分别显著增加41.70%、28.09%(P<0.05),CO2累积排放量在27878.25~29703.01 kg?hm-2范围内,N155和N232处理与N0处理间均无显著性差异(P>0.05)。2020年N155处理较N232处理能够有效降低46.11%的增温效应,各处理温室气体排放强度(GHGI)的大小次序为N232>N155>N0,N155处理比N232处理CHGI减少了66.57%,综合考量环境效应和经济效益,N155处理为本研究中的最优施氮量。(3)滴灌水肥一体化方式较沟灌施肥方式能有效降低温室气体的排放,可作为一种适宜于葡萄园提质增产和土壤温室气体减排的灌溉施肥方式进行推广。CG处理在葡萄各生育时期的N2O和CO2累积排放量均高于N232处理,尤其是果实膨大期和着色成熟期,CG处理N2O累积排放量分别是N232处理的1.93倍和2.11倍,CO2累积排放量分别较N232处理增加71.01%、54.25%(p<0.05);除果实膨大期外,各生育时期CG处理土壤CH4累积吸收(排放)量均显著高于N232处理(P<0.05);对于温室气体排放强度(GHGI),CG处理比N232处理高90.25%(p<0.05),表明沟灌施肥方式下生产单位产量的葡萄对于气候的影响较滴灌施肥方式要大。(4)不施氮处理(N0)下葡萄园土壤N2O、CO2气体排放通量主要受到空气温度、0-20 cm土层地温的影响,其次为土壤孔隙度含水率(WFPS);施氮处理下0-10cm及10-20 cm土层地温、土壤WFPS为影响N2O、CO2气体排放通量的最关键因子,其次为土壤3--,不同施氮处理下土壤WFPS为影响土壤CH4排放(吸收)通量的主控因子。(5)经过校正后的DNDC模型适用于模拟预测半湿润区葡萄园温室气体排放通量变化趋势,对土壤CO2排放通量的模拟效果最佳,且施氮后的N2O与CH4气体排放通量模拟效果优于不施氮处理。模型能较好地估算土壤CO2气体周年累积排放量,模拟值与观测值之间的偏差在-5.58%~-20.17%范围内;但在一定程度上低估了土壤N2O和CH4气体累积排放(吸收)量,N0、N155和N232处理N2O累积排放量模拟值分别较观测值降低了41.38%、38.04%和55.56%,CH4累积吸收量模拟值分别较观测值降低了52.64%、44.66%和42.09%。模型预测结果同样表明N155处理为减少温室气体排放的最优处理,在温室气体排放量较高的果实膨大期与着色成熟期,采用于晴天时少量多次施用氮肥的方式,将有利于降低温室气体的累积排放量,增加施肥次数与改变施肥时间后N0、N155与N232处理全球增温潜势分别降低了2.56%、9.71%与7.38%。