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【研究背景】农业是人为温室气体排放最主要的贡献者之一。同时,由于农业生产中大量的施用氮肥,而过量的氮肥以活性氮形态损失排放到大气、水体和陆地中,造成一系列严重的环境问题。定量评价农业生产中温室气体以及活性氮排放,对于缓减农业环境问题以及发展可持续农业有十分重要的意义。土壤耕作作为一项重要的农艺措施,对作物生产中温室气体和活性氮排放都有重要的影响。水稻是中国主要的三大粮食作物之一,双季稻在其生产中占有很重要的地位。通过评价双季稻生产中碳足迹和氮足迹,并解析其构成因素,对于双季稻生产中碳氮相关环境问题的缓减有重要意义。【材料与方法】本试验于2005年设置,包括免耕秸秆还田(NT)、旋耕秸秆还田(RT)、翻耕秸秆还田(PT)和翻耕秸秆不还田(PTO)4个处理。分析不同耕作措施下双季稻生产中,与碳、氮相关的稻田直接排放以及由农资投入造成的间接潜在排放,并以每生产单位质量水稻为功能单位,计算水稻的碳足迹与氮足迹,并解析其构成因素,探究不同耕作下双季稻碳足迹与氮足迹的关系。【结果与分析】秸秆还田条件下,各处理双季稻生产中由农资投入造成的潜在温室气体和活性氮排放均表现为NT<RT<PT,其周年排放分别介于3978.3-4271.9 kg CO2-eq hm-2和1149.2-1435.7 kg N-eq hm-2之间,NT和RT较PT处理潜在温室气体排放分别减少7.4%和3.4%,活性氮排放减少24.9%和10.0%。肥料施用是潜在温室气体排放的最大贡献者,占总排放的50%以上,其中,复合肥施用造成的潜在温室气体排放约为尿素的3倍左右;秧盘和种子应用、以及机械操作次之。机械耗能(耕作、灌溉和收获)是总潜在活性氮排放的主要构成,约占50%左右;由肥料应用造成的活性氮排放约占20%左右,其次为种子和农膜;由农药造成的活性氮排放亦最少。不考虑土壤有机碳变化时,NT、RT、PT和PTO处理周年双季稻的碳足迹分别为1.53、1.95、1.59和1.37 kg CO2-eq kg-1,其中秸秆还田条件下早稻碳足迹低于晚稻。稻田CH4排放是水稻碳足迹的最大组成,约占70%以上,肥料施用次之。若考虑土壤有机碳,双季稻的碳足迹约降低35.9-50.3%。另外,NT、RT、PT和PTO处理双季稻的氮足迹分别为5.70、4.67、4.94和5.17 g N-eq kg-1,稻田NH3挥发损失是双季稻氮足迹的主要构成部分(约85%以上);其次为NH4+淋失NO3-淋失,稻田N2O排放对碳足迹贡献较小。比较不同耕作措施下双季稻的碳足迹和氮足迹得出,NT处理双季稻的碳足迹较低,但氮足迹最高;而RT处理则碳足迹最高,氮足迹较低。【结论】在定量评价双季稻生产的环境压力时,不能只考虑由人为温室气体排放造成的气候变化,亦需要综合考虑由氮素损失排放造成的环境压力,进一步研究少免耕措施与其他农田管理措施的配套技术,优化生产双季稻的碳足迹和氮足迹提供一定的解决方案是非常有必要的。