秸秆还田下节水减氮对不同双季稻品种N2O排放的影响及驱动因素

来源：中国土壤与肥料杂志2023年第8期北京时间：

作者：宋春燕，王斌，李玉娥，贾羽旋，胡严炎，朱波，蔡岸冬，万运帆

单位：(1.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，农业农村部农业环境重点实验室，北京 100081;2.中化现代农业有限公司，北京 100031;3.长江大学农学院，湖北 荆州 434022)

摘要：为明确秸秆还田下节水减氮以及高效肥料对不同双季稻品种N2O排放的影响及其关键驱动因素。于2020年开展田间试验，试验采用裂区设计，主区为4个水肥处理:尿素100%+间歇灌溉(U)、尿素80%+秸秆还田+间歇灌溉(US+S)、控释尿素80%+秸秆还田+间歇灌溉(CRUS+S)、尿素80%+秸秆还田+节水灌溉(US+S+SWD)，副区为常规稻和杂交稻，共8个处理。监测双季稻生育期内N2O排放规律，分析单位产量N2O排放强度和影响其排放的主要驱动因素。结果表明，灌溉量、碳氮投入和植株吸氮量是调控稻田N2O排放的主导因子，可解释99%的排放变化，其中氮投入增加会促进N2O排放，而灌溉量、碳投入和吸氮量对N2O排放有负向作用。秸秆还田可以补充氮肥减量20%的养分，秸秆还田下常规氮肥或控释氮肥减量施用降低了N2O排放14.4%～49.4%，但CRUS+S较US+S处理促进了N2O排放，表明秸秆还田下施用控释尿素并不能实现N2O减排。秸秆还田后进一步控水促进了N2O排放，相比US+S，US+S+SWD处理显著增加了双季稻N2O的排放114.8%～186.4%，且常规稻增幅大于杂交稻。各处理间产量无显著差异，氮肥减量及进一步控水均可保证稳产，但US+S+SWD处理单位产量N2O排放强度显著高于其他处理。总体而言，秸秆还田搭配减氮20%有助于降低稻田N2O排放，但并不能抵消节水灌溉导致的N2O增长。在水稻生产中合理利用秸秆资源，适当减少氮肥用量可以减少稻田N2O排放并保证稳产。

关键词：N2O;双季稻;氮肥减量;秸秆还田;节水灌溉

基金资助：基金项目:国家自然科学基金项目(41905102)；农业农村部农业清洁生产技术服务项目(13220124)；世界资源研究所种植业减排路径赠款项目(G2585)。