2016, Vol. 33文章信息
- 冯晓赟, 万鹏, 李洁, 赖欣, 张贵龙, 常泓
- FENG Xiao-yun, WAN Peng, LI Jie, LAI Xin, ZHANG Gui-long, CHANG Hong
- 秸秆还田与氮肥配施对中南地区稻田土壤固碳和温室气体排放的影响
- Effects of Straw Returning Combined with Nitrogen Fertilizer on Paddy Soil Carbon Sequestration and Green-House-Gas Emission in Central South Region of China
- 农业资源与环境学报, 2016, 33(6): 508-517
- Journal of Agricultural Resources and Environment, 2016, 33(6): 508-517
- http://dx.doi.org/10.13254/j.jare.2016.0119
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文章历史
- 收稿日期: 2016-05-06
2. 山西农业大学生命科学院, 山西 太谷 030800
2. Academy of Life Sciences, Shanxi Agriculture University, Taigu 030800, China
效增加土壤有机质，具有可观的固碳潜力[1]，被普遍认为是一项有效的培肥地力措施[2-3]。水稻-油菜生产系统是中南地区重要的水旱轮作模式之一，且我国油菜秸秆的年产量高达2 000万t [4-6]，寻求油菜秸秆的无害化处理途径成为各方广泛关注的议题，其中作物秸秆就地还田是重要的无害化处理方式。然而，传统的秸秆直接还田，存在还田秸秆难以分解的问题，以及在秸秆粉碎还田初期，土壤有效氮被微生物争夺固定而影响后茬作物生长的现象[7]。近年来，大量试验都显示，与传统单一秸秆还田或单施化肥相比，秸秆还田结合氮肥施用能提高土壤养分供应能力[8]，提高作物产量[9]；还可以降低水稻增产对化肥的依赖，解决单施化肥带来的环境污染问题[10]。但是秸秆还田配施氮肥对稻田生态系统服务功能方面的研究仍缺少报道。
农业温室气体减排是农业生态系统服务功能的重要评价指标。全球温室效应早已倍受关注，据联合国粮食及农业组织（FAQ）的数据表明，全球种植业的温室气体排放占到全球人为温室气体排放的30%[11]。而稻田是全球主要的农业种植体系，据估算我国稻田CH4的排放可达9.67~12.66 Tg·a-1，约占世界稻田CH4的排放总量的1/4[12]。单一秸秆还田和化学氮肥的不合理使用，都会引发我国稻田温室气体排放量的增加。逯非等[13]发现由秸秆直接还田增排CH4所导致的综合温室效应是土壤固碳减排潜势的2.158倍，这意味着秸秆还田所导致的CH4增排会大幅抵消土壤有机质增加带来的固碳减排效益。也有研究显示，稻田施用氮肥会出现CH4和N2O的消长关系，过量氮肥施用亦会激发N2O的排放[14]。相对于单一秸秆还田和单施氮肥处理，有报道显示秸秆还田配施氮肥能有效地降低秸秆还田引发的稻田土壤CO2和CH4的增排效应[15]，但由于氮肥施入一般会引发N2O排放量的增加，因此秸秆还田配施氮肥对稻田土壤固碳和温室气体增温潜势的综合影响仍有待进一步研究。本研究通过全量油菜秸秆还田配施不同量氮肥，观测水稻不同生育期土壤有机质的变化和CO2、CH4、N2O 3种温室气体的排放情况，探讨不同秸秆/氮肥施加比例对土壤固碳量的影响，分析秸秆配施氮肥对稻田温室气体排放综合效应的影响，旨在为农业稻田土壤培肥和温室气体减排提供科学依据。
1 材料与方法 1.1 试验设计本试验在湖北省武汉市东西湖区东山镇风正顺生态农业基地（30°44′N，114°01′E）开展。该地区属亚热带季风性湿润气候区，年降雨量1 296 mm，年平均气温16.6 ℃，土壤类型为棕红壤土，长期种植模式为水稻-油菜轮作。试验采用随机区组设计，处理包括：对照（不施加氮肥和秸秆，CK）、全量秸秆还田（S）、单施氮肥处理（U）和全量秸秆配施氮肥处理（SU）。其中，全量秸秆还田小区，施加秸秆量为每小区16 kg，即8 000 kg·hm-2，秸秆施入后使用机耕船将秸秆与土壤混匀；单施氮肥处理设4个水平（U1~U4），施氮量依次为150、225、300、375 kg·hm-2；全量秸秆配施氮肥处理设4个水平（SU1~SU4），依次为全量秸秆+施氮150、225、300、375 kg·hm-2；每个处理3次重复。试验小区长10 m，宽2 m，面积20 m2，小区之间用塑料农膜相隔。所用氮肥品种为尿素（含N 46 %），磷肥为过磷酸钙（含P2O5 16%），钾肥为氯化钾（含K2O 60%）。参照当地施肥习惯，氮肥按底肥60%、追肥40%的比例施用，追肥在秧苗移栽后40~50 d（拔节期）撒施。磷肥和钾肥全部作底肥，在插秧前一次性施入，磷（P2O5）施入量为90 kg·hm-2，钾（K2O）为120 kg·hm-2。供试秸秆和土壤信息如表 1所示。供试水稻品种为Y两优1928，由湖北省农业科学院提供。水稻于2015年6月上旬进行移栽，2015年10月上旬收获。田间管理依照当地常规种植水稻习惯，在苗期、分蘖期进行淹水，拔节抽穗期进行间歇式灌溉保持一定田间水位，成熟收获期进行落干等水分管理。期间适时进行除草和病虫害防治，当年10月收获，每个小区单收单打分别计算收获水稻生物量和水稻籽粒产量。
水稻土壤样品的采集分别在水稻的苗期、分蘖期、灌浆期、拔节期和成熟期进行。水稻于2015年5月15日开始育苗，2015年6月5日进行插秧。土样的采集遵循“S”型多点法，用直径为3 cm土钻取20 cm深的土壤样品，将采集的土样混匀，风干，测定土壤有机质。
稻田温室气体集中在CK、S、U3、SU3处理进行采集，分别代表对照、单一秸秆还田、单施氮肥和秸秆还田配施化学氮肥处理。温室气体（CO2、CH4、N2O）的采集及测定利用静态箱-气相色谱法，在3个重复小区中布设4个静态箱。由于前期插秧等对土壤扰动较大，气体样品分别在水稻分蘖期、拔节期和收获期进行采集，生长旺盛期7—8月气体采集频率为每周1次，9月份气体采集频率为两周1次，每次取样测定和记录气体采集箱内温度和5、10 cm土层温度。气体采集箱尺寸为50 cm×50 cm×100 cm，箱体为不锈钢材质，外表面由挤塑板包裹，并用宽胶带固定。气体采集箱底座插入土中20 cm，在收集气体前将底座凹槽加满水，用于阻断气箱内外气体交换。每次采样时间固定于上午9:00—11:00之间，分别在0、10、20、30 min用100 mL注射器多次抽取气体收集到铝箔气体采样袋（250 mL）内。利用气相色谱仪（Agilent 7890A）对CO2、CH4、N2O含量进行检测，其中氢火焰离子化检测器（FID）测定CO2、CH4含量，电子捕获检测器（ECD）测定N2O含量。
1.3 分析方法及数据处理 1.3.1 温室气体排放通量和积累排放量3种温室气体（CO2、CH4、N2O）排放通量计算公式如下[16]：
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(1) |
式中，F为温室气体（CO2、CH4、N2O）排放通量（mg·m-2·h-1）；t为气样采集过程中的平均温度（℃）；dC/dt为单位时间内气样采集过程中采样箱内气体的浓度变化梯度（mL·m-2·h-1）；P0为标准大气压，P为箱内气压，该试验地海拔为21 m，气压影响可以忽略不计，此处≈1。ρ为3种温室气体在标准状态下的密度（CO2的密度为1.816 kg·m-3、CH4的密度为0.714 kg·m-3、N2O的密度为1.964 kg·m-3）；H为气体采集箱顶部与水面之间的高度（m）；
3种温室气体（CO2、CH4、N2O）的累积排量计算公式为[16]：
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(2) |
式中，F′为温室气体累积排放量（单位为kg CO2-eq·hm-2），Fi为各采样期内CO2、CH4和N2O的平均排放通量，Dn为采样期的天数（d）。
1.3.2 水稻季土壤固碳量水稻季土壤固碳量为收获时与种植前土壤碳库之差，计算公式如下[17]：
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(3) |
式中，SOCP表示试验在水稻整个生育期内（2015年6—10月）有机碳的固定量，t·hm-2；SOC1表示试验小区种植水稻前土壤有机碳含量，g·kg-1；SOC2表示水稻成熟期（收获后）土壤有机碳含量，g·kg-1；BD为水稻成熟期耕层（0~20 cm）土壤容重，g·cm-3；H为耕层土壤厚度，取20 cm。
为计算秸秆还田土壤固碳对增温潜势的影响，本研究通过公式（4）将稻田土壤固碳量折算为固持大气CO2的量（ATCS，单位为kg CO2-eq·hm-2）[13]
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(4) |
农田净温室效应目前用增温潜势来衡量，以CO2、CH4、N2O 3种温室气体净交换量的CO2当量的代数和来计算。由于单位质量CH4和N2O在百年时间尺度全球增温潜势分别是CO2的25倍和298倍，净温室效应可表示为[13]：
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(5) |
式中，GWP为3种温室气体引发的净增温潜势，单位为kg CO2-eq·hm-2；CO2、CH4、N2O为累积排放量，采用线性内插法计算。
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(6) |
式中，GHGI为温室气体排放强度，其值的相对大小可以判断各处理的综合温室效应[18]，单位为kg CO2-eq·hm-2；Y为水稻产量，kg·hm-2。
数据处理及相关统计分析利用Excel 2007和SPSS 16.0软件进行，数据图形的绘制利用Origin 8.0软件完成。
2 结果与分析 2.1 秸秆还田配施氮肥对稻田土壤理化性质的影响如表 2所示，秸秆还田配施氮肥对稻田土壤基本理化性质影响显著。与对照（CK）相比，秸秆还田显著提高了土壤有机质和C/N。单一秸秆还田处理（S）有机质含量和C/N较对照分别提高了19.3%和21.9%。与CK和S处理相比，各处理稻田土壤全氮、碱解氮和有机质含量随施氮量的增加而增加。其中，U4和SU4处理碱解氮分别达122.3 mg·kg-1和141.3 mg·kg-1，显著高于低氮肥和无氮处理；SU3和SU4处理土壤有机质分别达58.18 g·kg-1和62.59 g·kg-1，不仅显著高于对照和单一秸秆还田处理，也显著高于单施同等氮肥处理（U3、U4），增幅达16.2%和9.2%，说明秸秆配施氮肥有效提高了土壤碳氮养分含量。此外，秸秆和氮肥的添加显著增加了土壤容重；但在一定程度上降低了稻田土壤pH值，二者对土壤pH值的影响不显著。
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本研究中，施用秸秆和氮肥均可增加稻田土壤固碳量（图 1）。与单施氮肥和单一秸秆还田处理相比，秸秆还田配施氮肥对土壤有机碳固定量的影响较为明显，且均高于施加同氮量的单施氮肥处理，其中SU3处理与单施同等氮素的U3处理之间，差异达到显著水平。此外随配施氮量的增加，稻田土壤固碳量有升高的趋势。SU3处理的固碳量最大，即秸秆：N约为27：1时，稻田土壤固碳效果最佳。其中，SU3和SU4处理土壤固碳量分别为147.74 kg·hm-2和131.69 kg·hm-2，而单施同等量氮肥的U3和U4处理土壤固碳量仅为85.97 kg·hm-2和104.98 kg·hm-2。与对照相比，S处理的土壤固碳量为68.85 kg·hm-2，是对照的近2倍，与低量单施氮肥的处理（U1和U2）接近。在单施氮肥处理中，土壤固碳量同样随施氮量的增加而增加，但仅施氮量最高处理（U4）的土壤固碳量显著高于对照。
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| 图中不同字母表示不同处理间差异显著（P < 0.05） 图 1 水稻生育期内不同处理的土壤固碳量 Figure 1 The soil C sequestration during the rice growth period among different treatments |
在水稻季，稻田土壤CO2、CH4和N2O均表现为净释放，在分蘖期、拔节期、成熟期，各处理3种温室气体的平均通量差异显著，并呈不同排放规律。图 2a显示水稻生长季内各处理稻田N2O排放通量的季节动态变化。可以看出，施加氮肥显著增加N2O的排放量，单施氮肥（U3）处理的N2O通量最大值接近400 μg·m-2·h-1，且主要发生在水稻拔节期。图 3a显示不同生长时期稻田N2O的平均排放量，在水稻拔节期U3处理N2O平均排放量为316.1 μg·m-2·h-1，显著高于单一秸秆还田（S）处理的15.6 μg·m-2·h-1和对照的12.9 μg·m-2·h-1。在分蘖期和拔节期，秸秆配施氮肥处理（SU3）稻田N2O平均排放量分别为31.7、24.4 μg·m-2·h-1，显著低于U3处理，降幅达60.5 %和92.3%，说明秸秆与氮肥配合施用可显著降低农业源温室气体N2O的排放。
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| 图 2 水稻生育期内不同处理N2O、CO2、CH4通量的季节变化 Figure 2 Seasonal changes of CO2, CH4, N2O flux of different treatments during the rice growth period |
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| 图中不同字母表示同一时期不同处理间差异显著，P < 0.05 图 3 水稻生育期不同处理CO2、CH4、N2O的平均通量 Figure 3 Seasonal changes in CO2, CH4, N2O average fluxes from paddy fields by different treatments |
如图 2b显示，总体上，添加秸秆显著增加稻田生态系统CO2排放通量。单一秸秆还田（S）处理的CO2最高排放通量接近800 mg·m-2·h-1，显著高于对照和单施氮肥处理。图 3b显示不同生长时期稻田CO2的平均排放量，水稻季CO2的排放主要集中在拔节期和成熟期。与对照相比，添加秸秆显著增加CO2的排放量。在水稻分蘖期，S和SU3处理CO2的平均排放量分别为206.6、177.3 mg·m-2·h-1，高于CK的106.2 mg·m-2·h-1。在拔节期和成熟期，虽然SU3处理CO2排放量高于对照和U3处理，但是低于S处理，其降幅分别达49.5%和29.2%，表明秸秆与氮肥配合施用可较单一秸秆还田显著降低稻田生态系统CO2排放量。
由图 2c所示，水稻季CH4的排放呈先高后低的趋势，且秸秆还田配施氮肥处理显著增加稻田CH4的排放量。图 3c显示了CH4平均排放量在不同生长时期的变化规律，稻田CH4排放主要发生在分蘖期，水稻分蘖期SU3处理的CH4平均排放通量为7.86 mg·m-2·h-1，占水稻生育期CH4净排放总量的53.2%，显著高于对照和其他处理。与对照相比，水稻分蘖期U3和S处理的CH4排放量亦分别达到4.2、5.5 mg·m-2·h-1，差异显著。但随后各处理CH4排放通量迅速降低，至成熟期，U3处理的CH4平均排放量仅为0.14 mg·m-2·h-1，与该时期对照的0.09 mg·m-2·h-1，无显著差异。
2.4 稻田温室气体累积排放量稻田生长季内各处理CO2、CH4和N2O均表现为净释放，其中以CO2排放量最大，CH4排放量次之，N2O排放量最低。由表 3所示，添加秸秆与氮肥显著影响3种温室气体的排放情况，不同处理之间温室气体累积排放量差异显著。S处理CO2累积排放量最高，达7 242.8 kg·hm-2，显著高于其他处理。SU3处理的CO2累积排放量为5 669.1 kg·hm-2，虽然分别较CK和U3处理高出32.3%和39.2%，但是显著低于S处理。与之相比，SU3处理的CH4累积排放量最大，累积排放量达128.0 kg·hm-2，分别是CK、S和U3处理的6.7、1.5倍和3.6倍，说明秸秆配施氮肥处理降低CO2累积排放的同时，却显著增加了稻田CH4的排放量。此外，单施氮肥处理的N2O累积排放量显著高于其他处理。SU3处理N2O累计排放量仅为U3处理的44.6%，说明氮肥配施秸秆有效地降低了N2O的排放。
温室气体强度和综合温室效应是有效评估温室气体对温室效应贡献的重要指标。由表 4可知，SU3和U3处理的水稻产量分别为14 483 kg·hm-2和14 833 kg·hm-2，显著高于CK和S处理，而U3与SU3处理间无显著差异。SU3处理的土壤固碳效果显著优于其他处理，分别是CK、S和U3处理的3.8、2.5倍和1.7倍，说明秸秆配施氮肥显著增加了土壤固碳量。S、U3、SU3处理的综合温室效应及温室气体强度均显著高于CK处理。U3处理的综合温室效应和温室气体强度分别为9 339.94 kg CO2-eq·hm-2和0.630 kg CO2-eq·hm-2，均显著高于SU3处理的5 394.22 CO2-eq kg·hm-2和0.372 kg CO2-eq·hm-2。综上所述，秸秆还田配施氮肥措施不仅有利于稳定水稻产量和土壤固碳，并且可显著减缓和降低由于单施氮肥所造成的较高综合温室效应和温室气体强度。
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由表 5可知，施用氮肥极显著影响水稻的产量，而添加秸秆对水稻产量的影响不显著。施氮和秸秆添加对土壤固碳量呈显著正相关，而施氮和秸秆互作效应对土壤固碳量影响不显著。由于单施氮肥和秸秆还田均显著增加N2O和CH4的排放，稻田净综合温室效应和温室气体排放强度与氮肥和秸秆添加呈显著正相关关系，而秸秆氮肥互作对净综合温室效应和温室气体排放强度影响不显著。
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土壤有机质是土壤养分的重要组成部分和土壤微生物重要的能量来源，也是评估土壤肥力的重要指标。大量研究表明，秸秆还田和氮肥施入是提高稻田土壤固碳潜力的重要农业措施。秸秆还田可以通过增加土壤有机碳的直接输入，实现固碳[19]，而施用氮肥可以通过提高根茬还田生物量，从而提高土壤表层固碳速率[20]。本研究结果显示，在秸秆还田与氮肥施入条件下，水稻生育期内土壤有机质含量有随施氮量的增加而增加的趋势。该结果与逯非等[13]和刘世平等[21]的研究结果相似，证实了秸秆还田与氮肥施用在提高稻田土壤固碳潜力方面的重要作用。
本研究还表明较单施氮肥和秸秆还田处理，秸秆配施氮肥对土壤有机质和固碳效果的提升更为明显。秸秆配施氮肥各处理的土壤有机质含量较单施同氮量氮肥处理增加9.2%~11.2%，较单一秸秆还田处理增加12.4%~52.9%（表 2）。该结果与朱利群等[22]长期有机无机肥配施较单施有机肥对稻田表土有机碳含量平均提高14.3%的研究结果相近，但高于汪军等[23]的3.7%~7.7%，这可能是由于不同利用年限、不同土壤类型的C/N差异显著所致。练成燕等[24]的研究结果显示，多年高量秸秆还田导致较高的C/N，进而有抑制土壤有机质增加速率的趋势。Tong等[25]和王伏伟等[26]的研究也表明，配施氮肥可调节秸秆还田过程中稻田土壤C/N的过快升高，促进根层土壤细菌活动，提高土壤固碳细菌群落的多样性，促进秸秆分解和土壤有机质的形成。本试验地稻田土壤属棕红壤土，原始土样C/N平均为15.79，收获后稻田土壤C/N变化范围为14.03~20.81，低于汪军等[23]对普通潜育水耕人为土的观测结果（C/N=55.64），但高于潘根兴等[27]对太湖地区黄泥土的观测结果（C/N≈9.52）。由于本研究开展年限较短，也说明对棕红壤土开展短期秸秆和氮肥施加处理，秸秆和氮肥施入均会促进土壤有机质的积累。长期试验结果表明，有机无机配施可更有效促进土壤大团聚体内微团聚体的形成，从而使更多新添加的颗粒有机物被新形成微团聚体，从而显著提高土壤的固碳速率[28-29]。本研究秸秆配施氮肥提高土壤有机质含量，提高土壤C/N，降低土壤容重，改善了稻田土壤理化性质。秸秆还田对稻田土壤固碳作用的提高可有效缓解温室效应，然而，由于秸秆还田一般增加稻田CO2的排放，可能会部分或全部抵消土壤固碳效益。因此，本研究在对秸秆与氮肥施用下稻田土壤固碳量进行计算的同时，考虑了温室气体的排放，综合验证秸秆配施氮肥的固碳效果。
3.2 秸秆还田配施氮肥对稻田温室气体排放与净温室气体效应的影响对于秸秆还田对稻田CO2排放通量的影响，众多研究显示秸秆还田之后由于微生物对秸秆的腐解以及土壤矿质养分的转化，在好氧条件下即表现为土壤呼吸作用加强，导致土壤CO2排放量增加[30]。本研究也得到了类似的结论，与对照和单施氮肥处理相比，添加秸秆处理显著增加了CO2的累计排放量。秸秆添加为微生物提供了碳源物质、能量以及适宜条件，从而提高了微生物数量及活性，促进微生物呼吸而释放的CO2量增多[31-32]。
秸秆还田对稻田N2O排放的影响存在争议。本研究结果显示，与单施氮肥处理相比，秸秆还田和秸秆配施氮肥可显著降低土壤N2O的累计排放量。单施氮肥处理的N2O积累排放量显著高于CK、S、SU处理，可能由于单施氮肥处理中较集中的氮素易以N2O的形式损失。有研究显示[33-35]，与单施氮肥处理相比，秸秆的添加在一定范围内提高土壤C/N，土壤生态系统表现为碳源过剩而氮源不足，微生物为满足自身生物物质的合成而被迫利用土壤其他可利用氮源，减少了硝化与反硝化作用所需底物，从而对N2O形成具有抑制作用，因此，秸秆配施氮肥可显著降低N2O的积累排放量。随着生长后期秸秆的腐解和晾田等水分管理措施，硝化与反硝化作用逐渐增强，致使在水稻成熟期N2O排放量上升，但各处理之间N2O排放的平均通量差异不显著。
CH4产生于土壤的严格厌氧环境中，是稻田生态系统产生的重要温室气体。秸秆与氮肥的添加对CH4的产生、氧化与运输过程均会产生显著影响[14]。添加秸秆改善稻田土壤理化性状[36]，改变土壤微生物的区系及其活性[37]，并在秸秆分解过程中为CH4的产生提供产CH4底物[38]，从而影响稻田生态系统CH4的排放。Hu等[39]的研究也表明氮肥中的NH4+对农田土壤CH4氧化有强抑制作用，氮肥的施用对土壤CH4的氧化有一定影响。在本研究中，秸秆配施氮肥处理的CH4排放量在水稻生长各时期均显著高于其他处理，说明与秸秆还田和单施氮肥相比，秸秆配施氮肥处理更有利于CH4的产生。与单一添加秸秆相比，秸秆配施氮肥降低土壤C/N，更有利于秸秆腐解而为产甲烷菌提供更丰富的碳源物质[40]。此外，分蘖期水稻植株根系及透气组织最为发达，在一定程度上也会促进CH4的排放[41]。本研究分蘖期稻田CH4的排放显著高于其他时期，应与该时期水稻植株的生长和水热环境有关[42]。
在本研究中，添加秸秆和氮肥最终会影响稻田生态系统的增温潜势和温室气体排放强度。本研究净温室气体排放强度（GHGI）在0.36~0.82 kg CO2-eq·hm-2之间，低于Li等[43]根据DNDC模型模拟的长期淹水稻田的结果（3.22 kg CO2-eq·hm-2），但与Qin等[44]和刘晓雨等[45]采取秸秆还田配施有机肥的结果相似（0.24~0.74、0.53~1.15 kg CO2-eq·hm-2）。生态系统温室气体排放强度和增温潜势的大小与土壤固碳量、作物产量、CH4和N2O排放量有直接关系。从本文对添加秸秆和氮肥短期作用的结果来看，秸秆还田和添加氮肥后，水稻产量提高，土壤有机碳量得到显著提高，这与秸秆还田对稻田土壤具有可观的固碳潜力相一致[17]，且固碳量随配施氮肥量增多而增大；然而，从本研究还可以看出，虽然添加秸秆和氮肥有效地增加了稻田土壤固碳量和水稻产量，但是由于CH4和CO2的大幅增排，其对减缓全球变暖的贡献的抵消作用非常明显，使单一秸秆还田处理增温潜势和温室气体排放强度与单施氮肥处理无显著差异。因此必须考虑加入其他农艺措施，以有效发挥稻田秸秆还田的固碳潜力和降低温室气体排放的潜力。秸秆配施氮肥处理，可操作性强，在降低综合温室效应和温室气体强度方面效果显著，然而，由于本研究只针对一个水稻季的研究，缺乏对其固碳减排效果的长期探索，因此针对当地气候和管理特点，有待于进一步加强长期研究，以消除本研究的不确定性。
4 结论秸秆还田和施氮水平均影响稻田土壤固碳和温室气体的排放。秸秆还田与施用氮肥显著提高土壤固碳量，且土壤固碳量随施氮量的增加呈升高趋势。施氮显著增加稻田生态系统N2O的排放，单一秸秆还田显著增加CO2的排放量。秸秆还田配施氮肥显著降低N2O的排放量，却增加CH4的累积排放量。与单施氮肥和秸秆还田处理相比，秸秆配施氮肥显著降低温室气体强度与净综合温室效应，因此秸秆还田配施氮肥是降低温室气体排放强度、减缓净温室效应的有效措施。
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