不同施肥措施对热带地区稻菜轮作体系土壤CH4和N2O排放的影响

研究稻菜轮作模式下土壤甲烷（CH₄）和氧化亚氮（N₂ O）排放对不同施肥措施的响应，对补充我国热带地区CH₄和N₂ O排放研究的不足具有重要的指导意义.在辣椒季设置4种施肥处理：磷钾肥（PK）、氮磷钾肥（NPK）、等氮条件下50%有机肥替代化肥（NPK+M）和100%有机肥替代（M），水稻种植季未设置施肥处理，研究辣椒季不同施肥条件下CH₄和N₂ O的排放规律以及对早稻生长季水稻产量、CH₄和N₂ O排放的后续影响.采用密闭静态箱-气相色谱法测定稻菜轮作土壤CH₄和N₂ O，同时测定作物产量，并估算全球增温潜势（GWP）和温室气体排放强度（GHGI）.结果表明：①辣椒季和早稻季4种施肥处理下土壤CH₄的累积排放量分别为0.9~2.7 kg ·hm^-2和5.5~8.4 kg ·hm^-2，与NPK处理相比，辣椒季NPK+M和M处理CH₄累积排放量分别减少35.3%和7.6%；而早稻季NPK+M和M处理CH₄累积排放量均增加37.5%和55.1%，其中早稻季M处理达到显著水平.②辣椒季和早稻季4种施肥处理下N₂ O的累积排放量分别为0.5~3.0 kg ·hm^-2和0.3~0.5 kg ·hm^-2，相对NPK处理，辣椒季NPK+M和M处理降低33.7%和16.0%的N₂ O累积排放量，其中NPK+M处理达到显著差异，早稻季NPK+M处理N₂ O累积排放量降低23.5%，M处理却增加9.1%，但均未达到显著水平.③ 4种施肥处理下辣椒和早稻的产量分别为3055.6~37722.5 kg ·hm^-2和5850.9~6994.4 kg ·hm^-2，与NPK处理相比，NPK+M和M处理显著增加辣椒产量.各施肥处理GWP为508.0~1864.4 kg ·hm^-2，NPK+M和M处理相对NPK处理分别下降25.7%和5.7%，其中NPK+M处理达到显著差异.辣椒季各处理的GWP对总GWP的贡献率为69.2%~78.1%，N₂ O对总GWP的贡献率为77.3%~85.3%.辣椒季和早稻季GHGI分别为0.03~0.09 kg ·kg^-1和0.04~0.24 kg ·kg^-1，与NPK处理相比，辣椒季M和NPK+M处理使GHGI显著下降71.5%和54.7%，早稻季NPK+M和M处理GHGI值分别下降44.0%和20.8%，其中NPK+M处理达到显著差异.综合作物产量及温室气体减排效果考虑，化肥和有机肥配施（NPK+M）可推荐为海南稻菜轮作模式下一种最优的减排稳产的施肥措施.

Effect of Different Fertilization Treatments on Methane and Nitrous Oxide Emissions from Rice-Vegetable Rotation in a Tropical Region, China