稻作模式改变对稻田CH_(4)和N_(2)O排放的影响

长江中游稻作模式由传统中稻-冬季作物模式向再生稻发展的趋势明显,但关于稻作模式对稻田CH_(4)和N_(2)O排放的研究尚缺乏报道。以江汉平原3种模式为对象:稻-麦(RW)、稻-油(RR)和再生稻(Rr),采用静态箱-气相色谱法,研究稻田CH_(4)和N_(2)O排放的变化规律,同时监测土壤硝态氮(NO^(3-)-N)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、pH和土温的动态变化,以期揭示不同稻作模式对温室气体排放的影响及影响因素。结果表明,在非水稻季,RW、RR和Rr处理的CH_(4)的累计排放量分别为6.34、9.35和8.63 kg·hm^(-2),N_(2)O平均排放通量分别为8.08、17.78和24.92μg·m^(-2)·h^(-1),表现为Rr>RR>RW;在水稻季,相比较RR处理,RW和Rr处理CH_(4)的累计排放量分别增加了158.27%和148.38%,且差异显著,其N_(2)O的累计排放量分别增加了34.89%和87.36%。Rr处理头季CH_(4)的排放量占整个水稻季87.64%,其N_(2)O平均排放通量头季要比再生季高35.99%。RW和Rr处理产量差异不显著,但要显著高于RR处理,其增幅分别为14.49%和24.40%。RR的全球增温潜势(GWP)和温室气体排放强度(GHGI)最低,其GWP比RW、Rr分别低45.05%和72.85%;GHGI分别降低了35.14%和63.64%。中稻季CH_(4)的排放速率与NH_(4)^(+)-N含量呈显著正相关(P<0.05),Rr处理下CH_(4)的排放量与NO^(3-)-N含量呈显著负相关关系(P<0.05),与土壤pH呈负相关,且差异极显著(P<0.01);中稻季N_(2)O的排放与NO^(3-)-N和土温负相关,差异不显著(P>0.05),Rr处理N_(2)O排放与NH_(4)^(+)-N呈显著正相关(P<0.05)。因此,在江汉平原稻-油模式不仅利用了冬闲田,提高作物种植产量,还有利于降低温室气体的排放,缓解全球增温潜势。