稻草还田方式对不同水分类型稻田土壤N2O排放的影响

Effects of Straw Return Methods on N2O Emissions from Paddy Soils under Different Water Managements

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摘要稻田是重要的N2O排放源,而稻田N2O排放与土壤水分和施肥密切相关.南方丘陵区是中国水稻的重要生产地,然而由于地形海拔的差异,稻田的水分条件相差很大.该地域典型的稻田水分包括持续淹水、中期晒田(除中期晒田和收获前落干外,保持淹水)以及耕灌雨养(灌水整地插秧,水稻分蘖盛期后不灌溉,依靠自然降水).稻草还田为土壤微生物提供了大量的碳、氮基质,不同的稻草还田方式(深施、表施)会影响微生物对稻草中的碳、氮的利用,从而可能会影响N2O排放.采用静态箱-气象色谱法研究了南方丘陵区稻田土壤在不同水分条件(持续淹水、常规灌溉和耕灌雨养)下,秸秆还田方式(无稻草、稻草翻耕入土、稻草覆盖)对N2O排放的影响.当土壤有水层时,N2O排放微乎其微;当水层落干后,N2O排放快速上升.耕灌雨养的N2O累积排放通量显著高于常规灌溉和持续淹水处理的N2O累积排放通量.在耕灌雨养条件下,稻草翻耕入土处理下N2O排放为2.566 kg·hm-2,比无稻草处理增加54%,而稻草覆盖处理对N2O排放影响很小.在常规灌溉和持续淹水条件下,无论是否进行稻草还田,N2O排放均很弱,仅为-0.003~0.030 kg·hm-2.研究结果表明,水分是调控稻田N2O排放的主要因子,在田间无水层条件下,稻草翻耕入土有促进N2O排放的潜力.