水稻生长后期水分管理对CH4和N2O排放的影响

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1、生态环境学报2009,18(1):332-336http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com水稻生长后期水分管理对CH4和N2O排放的影响1,31*12李香兰，徐华，蔡祖聪，八木一行1.中国科学院南京土壤研究所，土壤与农业可持续发展国家重点实验室，江苏南京210008；2.国立农业环境技术研究所，日本筑波305；3.中国科学院研究生院，北京100049摘要：通过温室盆栽试验研究相同施肥条件下，水稻生长后期水分管理（穗肥后落干时间及干湿交替

2、频度）对CH4和N2O排放的影响。结果表明，与水稻生长前期较高CH4和N2O排放相比，后期排放均较低，但穗肥后提前落干时出现明显N2O排放峰值，且干湿交替过程中土壤落干时出现CH4排放。就穗肥后开始落干至水稻收获特殊阶段而言，穗肥后提前落干（相对于正常落干）可降低44%CH4排放量，却提高88%N2O排放量；穗肥后5d落干-5d淹水和3d落干-3d淹水干湿交替频度对N2O排放影响不大，却一定程度上影响CH4排放量。就综合温室效应而言，穗肥后正常落干且5d落干-5d淹水干湿交替处理最小。关键词：稻田土壤；穗肥；干湿交替；落干时间；温室气体；减排措

3、施中图分类号：S15文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）01-0332-05全球变暖已成为事实。甲烷（CH4）和氧化亚时间不同，对稻田CH4和N2O排放影响不同：移栽氮（N2O）是仅次于二氧化碳（CO2）的两种重要后淹水时间越长，越有利于稻田CH4产生排放，而温室气体，它们对全球温室效应的贡献分别为18%更有效抑制N2O排放。研究表明，与正常烤田相比，和6%，100年尺度上单位质量CH4和N2O的增温水稻移栽后提前烤田能抑制10%CH4排放却促进[1]潜势分别为CO2的25倍和298倍。19%N2O排放，推迟烤田则提高51%C

4、H4排放却降[11,14]稻田是大气CH4和N2O排放的重要来源。据低7%N2O排放。水稻生长后期，为保持土壤IPCC第四次评估报告，稻田CH4年排放量为活性、促进水稻生长，穗肥后稻田土壤通常淹水一31~112Tg，占全球总排放量的5%~19%；农业土段时间后再落干并伴随干湿交替。以往研究表明，壤N2O-N年排放量为1.7~4.8Tg，占全球总排放的水稻生长后期水分管理对稻田N2O排放影响结果[2][15]10%~27%。我国是水稻生产大国，统计表明，2005不一。SmithandPatrick通过培养试验观测到好气2年水稻种植面积为2285万

5、hm，水稻总产量为-嫌气循环较持续好气和持续嫌气明显增加了N2O[3-4]18059万t，占世界粮食产量的32%~35%。研排放量，且N2O排放量随好气-嫌气交替周期从7~7究发现，我国稻田CH4和N2O年排放量分别为d到14~14d间增加了2.2倍（培养时间一致）。Yagi[5-9][16]6.02~7.67Tg和88~169Gg。2005年2月16日等的田间观测结果却没有发现干湿交替对稻田《京都议定书》正式生效，我国作为温室气体排放N2O排放的显著促进作用，该试验每次土面落干时大国的减排压力增大，对稻田CH4和N2O排放规间都很短（一般不超

6、过2d）。而且水稻生长后期水律及减缓对策的研究备受国内外农业环境科学家分管理对稻田CH4排放的影响鲜见报道，穗肥后土关注。面落干时间及干湿交替频度对稻田CH4和N2O排水和肥是影响稻田CH4和N2O排放两大主控放的影响值得进一步探讨。本文通过温室盆栽试验[10]因子。传统的稻田水分管理措施为：水稻移栽后研究了水稻生长后期落干时间及干湿交替频度对淹水1个月左右确保活棵、中期烤田7~10d控制分CH4和N2O排放影响，旨在为完善整个水稻生长期蘖数，后期干湿交替直到水稻收获前1个月将稻田稻田合理水分管理方法及温室气体减排措施提供排干。研究表明，相对于

7、持续淹水，中期烤田因增理论依据。加土壤通透性、提高土壤氧化还原电位而大幅度降1材料与方法低稻田CH4排放，遗憾的是，显著促进N2O排放1.1供试土壤与试验设计[11-14]。水稻移栽后淹水持续时间不同，即烤田开始供试土壤采自江苏省宜兴市大浦镇（31°17′N,基金项目：科技部国际科技合作项目（2008DFA21330）；国家自然科学基金项目（40621001；40671094）；中国科学院知识创新重大项目(KSCX1-YW-09-08)作者简介：李香兰(1980年生)，女，博士研究生，主要从事农田生态系统温室气体排放的研究。E-mail:xll

8、i@issas.ac.cn,xianglanli@yahoo.cn*通讯作者：徐华，E-mail:hxu@issas.ac.cn收稿日期：2008-1