麦秸还田与土壤耕作对稻季CH4和N2O排放的影响

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1、生态环境学报2009,18(6):2334-2338http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com麦秸还田与土壤耕作对稻季CH4和N2O排放的影响*张岳芳，郑建初，陈留根，王子臣，朱普平，盛婧，王亚雷江苏省农业科学院农业资源与环境研究所，江苏南京210014摘要：2008年在大田试验条件下，设置麦秸还田旋耕、麦秸不还田旋耕、麦秸还田翻耕、麦秸不还田翻耕4个处理，采用静态暗箱-气相色谱法田间原位观测

2、稻麦两熟制农田水稻生长季CH4和N2O排放通量，研究小麦秸秆全量还田与土壤耕作两项技术措施对稻季CH4和N2O排放的影响及其温室效应，以期为稻麦两熟制农田温室气体减排提供对策。结果表明：麦秸还田对稻季CH4排放总量的影响达极显著水平，麦秸还田与耕作方式的互作效应对CH4排放总量有显著影响，麦秸还田和耕作方式对N2O排放总量的影响均达极显著水平；不同麦秸还田与土壤耕作处理稻季CH4排放总量为：麦秸还田旋耕＞麦秸还田翻耕＞麦秸不还田翻耕＞麦秸不还田旋耕，N2O的排放总量为：麦秸不还田翻耕＞麦秸不还田旋耕＞

3、麦秸还田翻耕＞麦秸还田旋耕；与麦秸不还田相比，相同耕作措施下麦秸还田排放CH4和N2O所产生的全球增温潜势（GWP）明显提高，麦秸还田条件下旋耕处理的GWP高于翻耕处理，而“单位产量的GWP”无明显差异，麦秸不还田条件下采用旋耕措施较翻耕可减轻温室效应。关键词：麦秸还田；土壤耕作；CH4；N2O；温室效应中图分类号：X144文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）06-2334-05CH4和N2O是2种与全球气候变化关系密切的大田试验于2008年6月—11月在江苏省常熟市痕量温室气体，对

4、温室效应的贡献约为15％和辛庄镇苏州市现代农业水稻示范区（31°32′N，[1][2]6%，并以每年0.6％和0.2％～0.3％的速率增长。120°41′E）进行。该区地处阳澄湖低洼湖荡平原，稻田是大气CH4和N2O的主要生物排放源之一，稻海拔高度1.4rn，属亚热带湿润性季风气候，年均降田CH4和N2O的排放受气候条件、土壤特性和农业水量1042mm，年平均温度15.5℃，≥10℃的有效[3-6]管理措施等因素的影响，深入研究能降低温室气积温4933.7℃，年日照时间2130h左右，太阳辐射5-2体

5、排放并获得较高产量而又易于大面积推广应用总量4.94×10J·cm，年平均无霜期242d，该区主的农业措施，意义重大。秸秆直接还田具有培肥地要实行水稻－冬小麦两熟制度。试验稻田土壤类型力，改善土壤理化性质，提高作物产量等优点，是属乌栅土，0～20cm土壤理化性状：土壤容重1.2-3-1解决秸秆不合理利用的有效手段，在长江中下游稻g·cm，有机质3.4%，速效氮110.5mg·kg，速效磷-1-1麦两熟制地区，随着近年来小麦机收的普及麦秸直6.8mg·kg，速效钾99.8mg·kg，pH值6.4。[7-

6、9]接还田面积快速增加，但不同的麦秸还田方式还双因素裂区试验，以麦秸还田方式为主区，设-2要与一定的耕作技术相配合才能为下茬作物水稻麦秸还田（约4.5t·hm、C:N为81.39:1）和麦秸不的前期生长提供良好的生长环境，避免因麦秸还田还田2种方式，土壤耕作方式为裂区，设旋耕和翻不均匀引发秸秆局部堆积增加有机酸等毒害伤苗耕2种方式，组成4个处理：麦秸还田旋耕、麦秸不[10-12]甚至减产现象的发生。以往关于秸秆还田与土还田旋耕、麦秸还田翻耕、麦秸不还田翻耕，小区壤耕作的研究多侧重于土壤理化性状、作物生

7、长发面积5m×12m，重复3次。供试水稻品种为杂粳常[7-9,11-14]育及产量品质等方面，相对于农田生态环优1号，采用营养土双膜育秧，5月25日落谷，6月境，特别是农田温室气体排放方面的报道较少13日机械插秧移栽（移栽规格为行距30cm、株距[15-18]。为此，本文通过大田试验研究小麦秸秆机械13.3cm，每穴3本），11月16日收获。各处理的施肥2化全量粉碎还田与土壤耕作方式对水稻生长季CH4量和施肥方法相同，氮肥、磷肥和钾肥用量每hm和N2O排放的影响及其温室效应，为稻麦两熟制农分别为N24

8、0kg、P2O5120kg、K2O120kg，氮肥田温室气体减排提供对策。按基肥︰分蘖肥︰长粗肥︰穗肥=3︰3︰2︰2施1材料与方法用，磷肥一次性基施，钾肥作基肥和长粗肥施用，1.1试验设计每次50%，追肥分别于6月20日、7月16日、7月23基金项目：国家科技支撑计划项目（2007BAD89B12,2006BAD02A15,2006BAD15B08）；农业部公益性行业科研专项（200803028）作者简介：张岳芳（1978年生），男，博士，主要从事农业