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农田既是温室气体排放源之一，也是潜在的碳汇，研究长期不同施肥下填土CO2和CH4的排放特征及影响因素，对于实现农田土壤潜在的减排增汇管理具有重要意义。以“国家黄土肥力与肥料效益监测基地”26年长期定位雨养区肥料试验为基础，运用静态暗箱—气相色谱法原位监测了小麦—休闲单作条件下长期不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮钾配合(NK)、磷钾(PK)、氮磷(NP)、氮磷钾(NPK)以及有机肥和氮磷钾配施(MNPK)土壤CO2和CH4排放，并分析了其与土壤理化性质的关系，探讨长期施肥对雨养旱地农田温室气体排放的影响，以期为选择合理的施肥方式降低温室气体排放以及填土可持续利用提供决策依据。主要结果与结论: 1)不同施肥处理下土壤CO2排放峰值出现在抽穗期（4月中下旬）和8月中下旬。土壤的CH4吸收峰值也出现在抽穗期。与对照相比，有机无机配施(MNPK)和平衡施肥(NPK和NP)显著提高了土壤CO2排放速率，而显著降低了CH4的吸收量。 2)长期施肥对作物固碳量与碳排放的比例产生影响，从而影响土壤碳平衡特征。从小麦生长季NEP值来看，有机无机配施和平衡施肥土壤是大气CO2的“汇”，而经休闲期后，所有处理的净生态系统生产力(NEP)均为正值，土壤是大气CO2的排放“源”，休闲期不利于土壤的碳固定。 3)长期有机无机肥配施(MNPK)和平衡施肥(NP、NPK)能显著提高土壤有机质、全氮、土壤可溶性有机碳(DOC)和微生物量碳(MBC)含量，降低土壤pH，可培肥地力。 4)有机质和全氮是影响CO2和CH4累积排放量的重要因子，其含量与作物-土壤和土壤CO2和CH4累积排放量存在极显著正相关关系。RDA分析表明，对土壤CO2和CH4源与汇影响的重要性依次为5cm土壤温度＞10cm土壤温度＞含水量＞微生物量碳＞可溶性有机碳＞硝态氮＞铵态氮＞微生物量氮。温度、水分、微生物量碳、可溶性有机碳是影响CO2和CH4通量的关键因子。 综上分析，长期有机无机配施(MNPK)及平衡施肥(NP、NPK)显著影响填土CO2和CH4的排放特征及理化性质，偏施肥(N、NK、PK)对其影响较小。土壤温度、水分、有机质、全氮、pH、MBC、DOC和硝铵态氮等因素可用来预测土壤CO2和CH4释放量，对于指导填土施肥和监控环境变化都具有十分重要的理论和实践意义。有机无机配施以及平衡施肥等培肥措施可改善土壤肥力，同时可提高旱作壤土作为碳汇的功能，对于促进土壤生态系统稳定和健康以及减缓温室气体效应具有重要意义。