施肥对稻田甲烷与氧化亚氮排放的影响

大气温室气体浓度的升高引起太阳辐射加强,导致全球变暖已成为不争的事实。农田是温室气体排放的重要来源之一,采用静态箱-气相色谱法探讨不同氮肥类型与施氮水平对华南稻田甲烷（CH4）与氧化亚氮（N2O）排放的影响。试验共设置5个处理,每处理3次重复,分别（以N计）为U6（90 kg·hm-2）,U10（150 kg·hm-2）,U12（180 kg·hm-2）,SR10（150 kg·hm-2,缓释肥）,CR10（150 kg·hm-2,控释肥）。各处理磷钾肥用量一致,分别为45 kg·hm-2（以P2O5计）和127.5 kg·hm-2（以K2O计）。研究结果表明：稻田CH4与N2O排放量随氮肥用量的增加呈增加趋势。晚稻CH4排放呈单峰型,其峰值出现在水稻移栽后16~23 d,N2O排放并未出现明显的排放峰。CH4累积排放主要发生在返青-分蘖初期和分蘖盛期-幼穗分化期两个时段,而N2O的累积排放主要集中在灌浆-成熟期（U6处理除外）。不同氮肥类型处理CH4季节排放总量与平均排放量表现为：处理SR10〉处理U10〉处理CR10,其中,控释肥处理甲烷排放总量较常规尿素处理减少了11.3%;而N2O季节排放总量与平均排放量表现为：处理CR10〉处理U10〉处理SR10。综上,初步认为氮肥的施用能够促进CH4与N2O的释放,缓释肥处理能有效减少稻田N2O的排放,而控释尿素处理能明显降低稻田CH4气体的排放,且稻田CH4与N2O的排放存在一定的互为消长关系,因此如何平衡稻田甲烷与氧化亚氮释放,使稻田增温潜势最小化是下一步研究的重点和方向。

不同施肥条件对稻田温室气体排放特征的影响

采用静态箱-气相色谱监测体系研究了上海郊区3种不同施肥条件下稻田系统温室气体(GHGs)排放特征及其全球增温潜能(GWP)。研究结果表明:施肥能显著增加稻田系统CO2的排放通量,但不同施肥条件对其影响差异不显著;施用有机肥能显著增加稻田系统CH4的排放通量,同时也能显著降低稻田N2O排放通量。整个水稻生育期,不施肥CK处理的GWP最低,为14 852 kg CO2·hm-2。相较于CK处理,施用尿素的CT处理、有机无机混施的MT处理和施用有机肥的OT处理分别增加了86.9%、111.5%和134.3%的稻田GWP,表明施肥会增加稻田土壤GHGs的GWP。

施肥对稻田甲烷排放的影响

采用自动连续测量系统，对不同施肥情况下稻田甲烷排放通量进行了监测。结果表明：施肥是影响稻田甲烷排放的重要因素。增施有机肥会导致甲烷排放量增加．应用化肥可降低甲烷排放，有机肥加倍处理，３２ｄ甲烷总排放量１６．４０ｇＣＨ＿４／ｍ￣２，是化肥加倍处理的１．５６倍；常规施肥处理介于两者之间。略高于常规加倍处理。肥料种类对甲烷排放量也有影响。全施有机肥高于有机肥加化肥（１：１）组，施沼渣肥组次之，全化肥组排放量最低，不到全有机肥处理排放量的１／５．有机肥又以施人畜粪的甲烷排放率最高，绿肥次之，沼渣肥和稻草的甲烷排放率最低。有机肥的多级利用是减少稻田甲烷排放的一条重要途径。

广州地区晚季稻田甲烷排放通量与施肥影响研究

研究了广州地区晚季稻田在农业管理措施和肥效基本相同情况下，施用不同肥料类型对稻田甲烷（ＣＨ４）排放通量的影响。试验初步表明：晚季稻田ＣＨ＿４排放基本集中在水稻生长前期；稻田处于灌溉淹水状态是ＣＨ＿４产生的必要条件；稻田处于干湿期间无明显ＣＨ＿４排放；施用有机肥料ＣＨ＿４的排放量明显高于施纯化肥；温度高有利于ＣＨ＿４排放。

广州地区稻田甲烷排放通量研究

１９９３～１９９４年连续２ａ在广州东郊采用自动采样和气相色谱分析系统测量了稻田甲烷的排放率，首次获得了华南地区赤红壤类型稻田甲烷排放特征和排放通量。结果表明：广州地区稻田甲烷排放率的日变化和季节变化随气温、灌溉状态及水稻不同生长期而变化，早稻甲烷平均排放量为１６ｍｇ／（ｍ２·ｈ）；晚稻为１２５ｍｇ／（ｍ２·ｈ），排放率较国内其他观测点低。在当地常规干湿灌溉方式下，估算得到广东和广西两省稻田甲烷排放总量约为０２６Ｔｇ／ａ。

水肥管理对稻田CH4 排放及其全球增温潜势影响的评估

甲烷(CH_4)是主要温室气体之一,对全球增温的作用仅次于二氧化碳(CO_2)。稻田是CH_4的重要排放源,减少稻田CH_4排放对减缓气候变暖具有直接效应。为此,掌握稻田CH_4排放的规律和特征对控制和减少稻田CH_4排放尤为重要。为了解稻田温室气体排放的主要影响因子及影响程度,估算稻田温室气体全球增温潜势,寻求农田减排措施,我们通过收集已发表的文献建立了稻田CH_4排放的数据库,采用析因分析与回归分析方法对稻田CH_4日排放量和全球增温潜势特征和可能的影响因子进行了分析。结果表明,稻田CH_4日排放量和增温潜势均随土壤有机质背景含量的升高而增加,不同类型稻田CH_4日排放量大小依次为:双季稻晚稻>双季稻早稻>单季稻>稻麦轮作晚稻;晚稻田CH_4的增温潜势大于早稻田。不同肥料处理条件下,稻田CH_4日排放量表现为:秸秆还田>配施有机肥>化学氮肥≈生物炭。控制灌溉水量可降低稻田CH_4的综合增温潜势,表现为:持续淹水>晒田>干湿交替>控制灌溉。研究结果说明,稻田CH_4的产生与排放过程受土壤有机质含量、肥料管理和水分管理以及轮作制度等多种因素的共同影响,应依据不同土壤条件和种植制度,适当调整肥水管理,以减少稻田温室气体排放,降低其增温潜势。

长期不同施肥与秸秆管理对紫色土水稻田CH_4排放的影响

为了解长期不同施肥与秸秆管理对稻田甲烷排放的影响,采用静态箱法于2011年稻季对国家紫色土肥力与肥效基地5块试验田的甲烷排放通量进行了测定.这些试验田自1991年起接受不同的处理,包括秸秆不还田且不施肥(R-)、秸秆不还田但施用PK肥(PKR-)、秸秆不还田但施用NPK肥(FnR-)、秸秆还田但不施肥(R+)、秸秆还田且施用NPK肥(FnR+).不同施肥处理田块的CH4排放季节变化模式相似,但排放量有差异.R-处理CH4的累积排放量为C 108kg/hm2,略低于PKR-的排放量.与R-和PKR-相比,FnR-的排放量则降低了31%～44%,表明在秸秆不还田的条件下,施用氮肥能够抑制稻田CH4的排放.相反,R+与FnR+的CH4排放量无显著差异,但比R-高92%～99%,比FnR-高176%～186%,说明秸秆还田能促进CH4的排放,并缓解氮肥对CH4排放的抑制作用.