[发明专利]一种测定土壤溶液中温室气体含量二维分布的方法

说明书

本发明提供了一种测定土壤溶液中温室气体含量二维分布的方法，涉及温室气体含量测定技术领域。本发明所述方法针对水稻种植的一个剖面，监测距离水稻根际不同距离，不同深度土壤溶液的空间分布状况，对解析温室气体产生机理具有重要意义，可基于所述方法调控土壤温室气体排放措施。

技术领域

本发明属于温室气体含量测定技术领域，具体涉及一种测定土壤溶液中温室气体含量二维分布的方法。

背景技术

稻田是重要的温室气体排放源。据FAO估算，2010年我国水稻生产CH₄排放量为5.2t，占当年全球水稻生产CH₄总排放量的22％，在主要水稻生产国中排放量最高。据统计，2012年我国稻田N₂O排放占农田总排放的7％～12％。随着刚性消费需求的不断增加，粮食生产排放的温室气体也会不断增长。最新研究表明，为了满足日益增加的水稻消费需求，我国稻田CH₄年排放量到2040年将比2009年增加14％。因此，如何平衡粮食增产和温室气体减排的矛盾，在保障产量的前提下减少农田温室气体排放是当前我国粮食生产可持续发展的重要问题。目前，已有的研究主要分析稻田温室气体的直接排放，而对土壤溶液中温室气体含量的测定仅限于单一位置或某2个位置，而对土壤溶液中温室气体含量二维分布了解较少。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种测定土壤溶液中温室气体含量二维分布的方法，能全面监测水稻不同生育期、不同部位、不同深度土壤溶液中甲烷含量，为解析稻田甲烷产生机理提供数据支撑，同时对解析秸秆还田和耕作措施对稻田温室气体调控机理具有重要意义。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种测定土壤溶液中温室气体含量二维分布的方法，包括以下步骤：(1)水稻种植前，在田间挖一个宽20～40cm，深25～30cm的坑，在所述坑内平铺一块预打孔的板，按照所述板上孔的位置插入土壤溶液取样器，取出所述板后，回填土壤并插入标识杆；

(2)水稻插秧时，使水稻秧苗位于所述土壤溶液取样器分布的中心位置，在水稻的生育期内抽取土壤溶液，测定并计算土壤溶液中温室气体的含量；

(3)利用计算得到的土壤溶液中温室气体的含量制作二维分布图，得稻田土壤溶液中温室气体含量二维分布。

优选的，步骤(1)所述板与所述坑的剖面大小一致。

优选的，步骤(1)所述板上预打孔，孔的直径为2.5～5mm，孔距为2～5cm。

优选的，所述板包括厚度为3～5mm的亚克力板。

优选的，步骤(1)取出所述板后，还包括在所述土壤溶液取样器的另一端连接延长管，并在延长管上标注好土壤溶液取样器的深度和横向位置。

优选的，步骤(1)所述标识杆位于所述坑的中心位置。

优选的，步骤(2)所述水稻生育期包括分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期或灌浆成熟期。

优选的，步骤(2)所述抽取土壤溶液后，还包括将抽取20mL的土壤溶液，打入40mL顶空瓶中作为待测样品；在样品测定前，提前12～24h向所述待测样品中注入20mL纯氮，测定时抽取气体7mL，打入气相色谱中测定温室气体含量，然后带入式I，计算得到土壤溶液中温室气体的含量；

其中，C_GHG为土壤溶液中温室气体含量，m为气象色谱测得温室气体含量，M_V为标准大气压下温室气体的摩尔体积，G_V为顶空瓶的体积；G1是顶空瓶内水溶液的体积。

优选的，所述温室气体包括CH₄、N₂O和CO₂。