【摘 要】
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秸秆还田能改变土壤理化性质及微生物活动,进而影响土壤中氮素的迁移转化与氮损失。然而由于秸秆在土壤中分解、周转过程复杂,且极易受环境影响,目前关于秸秆还田对农田生态系统氮素损失、转化、利用过程的影响仍然不明确。因此,本试验选取长江中游常见的麦-稻（W）和油-稻（R）水旱轮作模式,探究不同模式下氮肥施用和秸秆还田对土壤氮库及氮气态损失的影响,以期为该区协同作物丰产、氮肥高效利用及环境污染防控提供理论与
【基金项目】
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国家自然科学基金（31871579）；
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秸秆还田能改变土壤理化性质及微生物活动,进而影响土壤中氮素的迁移转化与氮损失。然而由于秸秆在土壤中分解、周转过程复杂,且极易受环境影响,目前关于秸秆还田对农田生态系统氮素损失、转化、利用过程的影响仍然不明确。因此,本试验选取长江中游常见的麦-稻（W）和油-稻（R）水旱轮作模式,探究不同模式下氮肥施用和秸秆还田对土壤氮库及氮气态损失的影响,以期为该区协同作物丰产、氮肥高效利用及环境污染防控提供理论与技术支撑。试验设计6个处理,分别为秸秆还田和常规施氮（R2S、W2S;施氮量210 kg N/hm~2）、秸秆还田和减氮30%（R2SN、W2SN;施氮量147 kg N/hm~2）、秸秆不还田和常规施氮（R0S、W0S;施氮量210 kg N/hm~2）,通过对不同模式N2O和NH3气体排放连续监测及土壤氮库指标测定分析,取得如下研究结果:（1）两种水旱轮作模式中,第1季小麦生物量、产量显著高于油菜;第2季麦-稻后茬水稻生物量比油-稻后茬水稻生物量显著下降11.3%,但各处理水稻产量无显著差异。油-稻模式秸秆还田量比麦-稻模式显著提高18.9%。（2）在常规施氮条件下,两模式秸秆还田处理作物成熟期0-30 cm土层可溶性有机氮（DON）、微生物量氮（MBN）、无机氮（IN）、总氮（TN）含量均值显著高于秸秆不还田处理,其中MBN对秸秆还田响应最敏感,W2S两季MBN含量均显著高于R2S。在秸秆还田条件下,R2SN和W2SN的DON、IN、TN含量显著低于R2S和W2S;R2SN两季MBN含量较R2S显著提高48.2%,尤以R2SN旱作季提高更为显著;W2SN的土壤MBN含量在旱作季显著高于W2S,在水稻季则显著低于W2S。（3）两模式旱作季氮气态损失均显著高于水稻季。在常规施氮条件下,油-稻模式周年氮气态损失量均显著高于麦-稻模式,与秸秆不还田相比,秸秆还田显著降低油-稻模式周年氮气态损失量,显著提高麦-稻模式周年氮气态损失量。减氮处理后,R2SN和W2SN周年氮气态损失量无显著差异,且二者较其他处理显著降低了轮作模式的氮气态损失量。（4）两模式水稻季土壤氮素净氮矿化累积量显著高于旱作季。常规施氮条件下,对比个处理下周年土壤氮素净氮矿化累积量,R2S显著高于W2S,R0S显著低于W0S。R2S比R0S显著提高38.8%,尤以水稻季提高更为显著;W2S和W0S周年差异不显著,单季差异显著。（5）在常规施氮条件下,预估各处理下周年氮表观损失量发现,R2S显著高于W2S,R0S显著低于W0S。秸秆还田对不同模式周年氮损失量影响不一致,R2S比R0S显著提升28.9%,W2S比W0S显著降低24.6%。综上所述,秸秆还田与减氮处理对土壤供氮能力、作物吸氮能力以及氮素损失有显著影响,但不同模式下土壤氮库指标对其响应不一致,导致了秸秆还田与氮肥配施对稻田氮转化利用交互作用的复杂性。本试验条件下,秸秆还田处理有利于作物增产、增加土壤氮库活性和降低氮气态损失。以秸秆还田为前提,油-稻模式施氮量147 kg N/hm~2,麦-稻模式施氮量210 kg N/hm~2时,能保证作物稳产和减少环境压力。
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