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合理耕作方式对农业可持续生产和减缓全球变化有重要意义。为评价耕作方式转变对农田温室气体排放的影响,本研究针对连续16年的长期旋耕小麦/玉米农田进行不同的轮耕处理,采用原位静态箱-气相色谱法分析了小麦季农田土壤CH4、CO2、N2O三种温室气体排放规律。试验共设三个处理:在前期旋耕基础上分别进行翻耕处理(XF)和深松处理(XS),另外保持旋耕(X)作为对照。试验结果表明:CO2排放通量在耕作后一周有明显排放峰,在XF处理显著低于X和XS处理;N2O排放通量在耕作和灌溉施肥后有明显排放峰,XS处理显著高于XF和X处理;两种气体排放通量在越冬期出现最低值。CH4从耕作后到越冬期有持续明显的吸收过程,其中XS处理的吸收通量显著高于XF和X处理。农田土壤在冬小麦生长季表现为CO2的源,累积排放量为XS(5 241 kg·hm-2)>X(5 160 kg·hm-2)>XF(4 840 kg·hm-2),XS与X处理间差异不显著,均显著高于XF;N2O的源,累积排放量表现为XS(4.38 kg·hm-2)>XF(2.39 kg·hm-2)>X(2.26 kg·hm-2),XS与XF处理间差异不显著,均显著高于X处理;CH4的汇,累积吸收量为XS(6.14 kg·hm-2)>XF(5.64 kg·hm-2)>X(3.70 kg·hm-2)。将累积温室气体换算为CO2当量,对增温效应的贡献表现为XF(5.32 t·hm-2)<X(5.66 t·hm-2)<XS(6.23 t·hm-2),三者之间差异达到显著水平。经翻耕处理后,0~10 cm土壤有机质含量明显低于X处理,而10~20 cm土壤有机质升高,表层有机质降低可能是翻耕处理CO2的排放减少的主要原因。不同耕作处理后小麦产量差异明显,X处理冬小麦产量最高,且显著高于XS处理,XF处理与X和XS处理差异均不显著。综合考虑耕作方式对温室气体排放和冬小麦产量的影响,短期看旋耕翻耕可能是较适宜的轮耕模式,旋耕深松模式不利于控制温室气体排放,但未来需要加强对不同轮耕模式长期效应研究。