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稻麦轮作系统中水分及施肥管理不仅事关粮食安全,还影响着农业生产中固碳减排目标的实现。稻麦轮作由于作物和土壤季节间的干湿交替水分管理,导致土壤物理、化学和生物学特性的交替变化,继而影响温室气体的排放。目前关于不同施肥管理减少田间温室气体排放的研究较多,但是对稻麦水旱轮作系统中干-湿转换关键过程温室气体排放特征研究薄弱。为此,本文首先利用国家紫色土肥力监测站1991年布置的稻麦轮作长期定位试验,选择不施肥（CK）、单施氮磷钾肥（NPK）、有机无机配施（NPKM）、秸秆还田配施含氯化肥[（NPK）ClS]和秸秆还田配施化肥（NPKS）5个施肥处理进行田间原位观测,重点测定稻田由水转旱（AWD0,水稻晒田前后,由稻季转为麦季）和由旱转水（AWD1,小麦收获前后,由麦季转为稻季时期）两个干-湿交替关键时期CO2、CH4和N2O的排放特征,探讨不同施肥和干湿交替对温室气体排放的影响。在此基础上,采用室内培养试验,设置70%田间持水量（干,70%WHC）、淹水（湿,W）、干湿交替（AWD）3种水分条件,研究不同水分条件对土壤温室气体排放的影响及其与土壤理化性质的关系。最后,以CK、NPK、NPKM、（NPK）ClS和NPKS 5种长期不同施肥处理土壤为研究对象,通过物理联合分组方法,探究长期不同施肥对土壤有机碳组分及其稳定性的影响,旨在为稻麦轮作系统的固碳减排提供科学依据。主要研究结果如下:（1）长期不同施肥下稻麦轮作干湿交替关键过程土壤温室气体排放特征的田间试验结果表明,稻麦轮作干湿交替显著影响土壤CO2、CH4和N2O温室气体排放,无论是由水转旱或是由旱转水稻田CH4与CO2和N2O的排放均发生剧烈变化且互为此消彼长关系,表现为水转旱CH4排放急剧降低、N2O和CO2排放则快速增加,旱转水则与之相反。所有施肥处理温室气体在干湿交替过程中的排放规律一致,淹水期CH4排放通量较高且波动大,旱作期排放通量极低甚至出现吸收现象,整个监测期CH4累积排放量（5.8-115.3 kg/hm~2）几乎全部来源于淹水期,占96%～101%。与CH4排放规律相反,旱作期CO2和N2O平均排放通量、累积排放量和增温潜势显著高于淹水期,旱作期CO2累积排放量在整个监测期内的占比为55%～80%;N2O累积排放量大部分来自于旱作期,占比为69%～119%。稻麦轮作干湿交替下淹水期的综合增温潜势GWP较旱作期高17%～158%,淹水期GWP主要来源于CH4的贡献,其贡献率为44%～89%;旱作期GWP主要来源于CO2的贡献,贡献率为67%～98%。长期不同施肥显著增加了CO2、CH4和N2O的排放和GWP,其中含氯化肥（NPK）ClS处理的提升作用最大,其次是NPKS处理,含氯化肥（NPK）ClS处理的CH4和N2O平均排放通量、累积排放量及GWP较等养分的非含氯化肥处理NPKS提高0.1～2.0倍;而有机无机配施的NPKM处理与NPK处理之间CH4和N2O的排放差异不显著。（2）不同水分条件下土壤温室气体排放特征的室内培养试验结果表明,不同水分条件对土壤性质和温室气体排放有显著影响,CH4和N2O的排放与氧化还原电位（Eh）成极显著负相关,与p H、Fe2+、DOC和NH4+-N含量存在极显著正相关关系;CO2排放与Eh存在极显著正相关关系,与p H和Fe2+含量存在显著负相关关系。淹水处理和干湿交替处理较70%WHC（70%田间持水量）处理降低了土壤Eh、提高了土壤Fe2+、DOC和NH4+-N含量,促进了CH4和N2O的排放,CH4和N2O平均排放通量和累积排放量均显著高于70%WHC处理,CH4和N2O的累积排放量比70%WHC处理分别增长278.5～480.4μg/kg和2.7～11.9倍。（3）不同施肥对稻麦轮作紫色土有机碳组分的影响田间试验研究表明,长期施肥有利于提高土壤总有机碳和不同组分有机碳含量,各施肥处理土壤总有机碳含量较CK提升12%～40%,以NPKM和NPKS处理提升效果为最佳;粗颗粒有机碳（c POC）、大团聚体内微团聚体包裹的颗粒有机碳（i＿POC）和大团聚体包裹的粉粘粒有机碳（M＿s+c）组分与总有机碳含量呈显著正相关,其中c POC有机碳组分对土壤碳库变化的响应最敏感,土壤总有机碳每提升一个单位,就有40%的碳保存于未受保护有机碳库c POC组分中;化学保护有机碳库是紫色土有机碳的主要固存组分,平均占土壤总碳的66%;NPKM和NPKS处理的未受保护和物理保护有机碳库占总有机碳的比例显著提高,增幅为10%～24%。施肥显著提高土壤碳循环水解酶活性,提升幅度为13%～89%,以NPKM和NPKS处理的提升效果最佳,水解酶与土壤未受保护有机碳均呈显著正相关。可见,有机无机配施（NPKM和NPKS）是提升土壤有机碳固存和土壤碳循环相关水解酶活性的最佳培肥措施。综上所述,不同施肥下稻麦轮作干湿交替关键过程土壤温室气体排放有较大差异,淹水促进CH4排放,落干促进CO2和N2O排放,在干湿交替过程中三种温室气体排放间存在消长制衡关系,但总体而言排水旱作期的增温潜势较淹水期降低,可见晒田和稻麦轮作引起的干湿交替水分管理有利于减少稻田温室气体排放。此外,在不同施肥处理中,含氯化肥（NPK）ClS处理温室气体排放通量和增温潜势最高,建议不要长期施用氯化铵和氯化钾双含氯化肥;而有机无机配施的NPKM处理与NPK处理之间CH4和N2O的排放差异不显著,土壤有机碳含量及稳定性以及产量水平（前期结果）显著高于NPK化肥处理,因此有机无机配施（NPKM）是实现固碳减排目标的最佳培肥措施。