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甲烷(CH4)和二氧化碳(C02)是最为重要的两种温室气体。农田生态系统是CH4和C02的重要人为排放源之一。影响农田生态系统CH4和C02排放的因素很多,如耕作制度、水分管理、施肥措施等等。紫色土是四川盆地最为重要的农业土壤利用类型,但有关施肥和秸秆管理对其温室气体排放影响的报道不多。因此,选择重庆北碚国家紫色土肥力监测基地7个长期不同施肥处理的试验田,采用静态箱法对麦/稻季CH4和CO2的排放通量进行了原位观测。这7个处理分别为:秸秆不还田+不施肥(以R.表示);秸秆不还田+施PK肥(PKR);秸秆不还田+施N肥(N1C);秸秆不还田+NPK正常施肥量(FnR);秸秆还田+不施肥(R);秸秆还田+NPK正常施肥量(FnR+);秸秆还田+1.5倍NPK施肥量(FhR+)。其中,氮肥的正常施用量为135kg N·hm-2,秸秆的还田量为7.5t·hm-2。研究的主要目的是:1)了解稻-麦轮作紫色土在麦季/稻季的CH4和CO2排放动态;2)揭示长期不同施肥与秸秆还田对土壤CH4和CO2排放的影响。主要研究结果如下:Ⅰ.土壤CH4排放动态在小麦生长季(11月上旬至次年5月上旬),不同施肥处理土壤CH4平均排放通量范围为-20.76±5.43μg C·m-2·h-1~7.10±10.82μg C·m-2·h-1,以R最低,FnR-最高。各处理CH4排放通量随时间波动均较大,因此处理间CH4平均排放通量无显著差异(p>0.05)在水稻生长季(5月下旬至8月下旬),不同施肥处理CH4排放通量季节变化规律相似,排放高峰主要出现在水稻分蘖期和灌浆成熟期内。各处理间平均排放通量差异明显,范围为3.14±0.29mg C·m-2·h-1~18.73±2.24mg C·m-2·h-1,以FnR-最低,FhR+最高。Ⅱ.土壤CO2排放动态不同施肥处理土壤在水稻生长期的CO2排放通量季节变化规律相似,排放高峰主要出现在水稻生长后期落水排干阶段,各处理排放通量与淹水层深度皆呈显著负相关,而与土壤温度(5cm深)呈显著正相关。不同处理C02的平均排放通量范围为43.33±4.34mg C·m-2·h-1~65.47±0.94mg C·m-2·h-1,处理间平均排放通量差异明显,以R+最低,FnR最高。Ⅲ.长期不同施肥和秸秆还田对土壤CH4排放的影响偏施PK肥(PKR)处理和NPK正常施肥量(FnR)处理在小麦生长季中期强降雨后测到几个较高的CH4排放值,因此这两个处理的CH4累积排放量都呈正值,即0.19kg C·hm-2和0.54kg C·hm-2。换言之,两者表现为大气CH4的微弱“排放源”。而其余处理CH4累积排放量范围为-1.00±0.50kg C·hm-2~-0.20±0.27kg C·hm-2,均表现为大气CH4的微弱“吸收汇”。各处理中的肥料因素对麦季CH4排放影响不显著(p>0.05),N肥、PK肥、秸秆还田及其互作对麦季CH4排放的影响皆表现为弱影响效应。未施N肥且秸秆未还田的R处理在稻季的CH4累积排放量为108kgC·hm-2,略低与PKR的排放量。与R和PKR相比,FnR的排放量降低了31%-45%,表明在秸秆不还田条件下N肥和PK肥配合施用可抑制CH4的排放。R+与FnR+的CH4排放量无显著差异(p>0.05),但比R高92%-99%,说明秸秆还田能促进CH4的排放。FhR+处理CH4的排放量比FnR+高102%,进一步表明,在秸秆还田条件下施高水平的N肥有利于促进CH4的排放。同样,在秸秆未还田条件下,偏施N肥(NR)对CH4排放也有明显的促进作用。处理中各肥料因素对稻季CH4排放影响差异显著,以施N肥最强,秸秆次之,而以N肥、PK肥和秸秆三者之间的互作影响最弱,表明PK肥的施入削弱了N肥对稻田CH4排放的影响。Ⅳ.长期不同施肥和秸秆还田对土壤CO2排放的影响未施N肥且秸秆未还田的R处理在稻季的C02累积排放量为1046kg C·hm-2。PKR与NR均略低于R,但差异不显著(p>0.05)。与R相比,FnR.排放量增加18%,说明在秸秆未还田条件下,施常量的NPK肥能促进稻田CO2的排放。相反,R+较R排放量降低了19%,而FnR+和FhR+与R无显著差异,说明秸秆还田和施肥对稻季土壤C02排放的影响较为复杂。综合分析稻季CH4和CO2排放情况,可以初步推断,在秸秆还田条件下土壤有机物分解过程中可能有更多的中间产物或C02转化为CH4。处理中各肥料因素对C02排放影响大体上表现为中度影响效应。