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早稻灌浆乳熟期蓄水灌溉对产量及温室气体排放的影响

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圆园15,34(3):599-605农业环境科学学报2015年3月允燥怎则灶葬造燥枣粤早则燥鄄耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼杂糟蚤藻灶糟藻早稻灌浆乳熟期蓄水灌溉对产量及温室气体排放的影响傅志强,龙攀,刘依依,谢天洋,龙文飞,钟娟(湖南农业大学农学院,长沙410128)摘要:为给湖南双季稻区稻田蓄水采用“早水晚用”的节水栽培模式提供理论依据,于早稻灌浆乳熟期起保持稻田不同的灌水深度(10、15、20cm),通过大田试验探讨不同灌水深度对早稻产量及温室气体排放的影响。结果表明:与常规水管理相比,灌深水有利于提高光合速率,但降低了结实率和千粒重,使产量减少3.1%~5.7%,但差异不显著;灌深水增加了62.7%~113.6%的CH4累积排放量,减少了63.1%~84.1%的N2O累积排放量,差异显著。各灌水处理中以灌水深10cm增排量最高,随着灌水深度增加增温潜势降低,各灌水处理的增温潜势超出常规水管理57.2%~96.6%。根据湖南降雨季节分布规律,加高加固田埂后,早稻成熟期蓄积20cm深水有利于双季稻区晚稻种植和节水。但蓄深水增加了CH4排放,对此有待进一步深入研究减排措施。关键词:早稻;蓄水深度;产量;温室气体中图分类号:X16文献标志码:A文章编号:1672-2043(2015)03-0599-07doi:10.11654/jaes.2015.03.025RiceYieldsandGreenhouseGasEmissionsasInfluencedbyStandingWaterDepthsatMilkingStageofEarlyRiceFUZhi-qiang,LONGPan,LIUYi-yi,XIETian-yang,LONGWen-fei,ZHONGJuan(AgronomyCollegeofHunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China)Abstract:Ricefieldscontributesubstantiallytogreenhousegasemissions,andwatermanagementsaffectthiscontribution.Inthisstudy,afieldexperimentwasdesignedtoexaminetheeffectsofirrigationwateronyieldsandgreenhousegasemissionsbykeepingdifferentdepthsofstandingwater(10cm,15cm,and20cm)inpaddyfieldfrommilkingtomaturitystageofearlyrice.Comparedtotraditionalwaterregime(CK),deepstandingwaterimprovedplantphotosyntheticrate,butreducedseedsettingrateand1000-grainweight,resultingin3.1%~5.7%reductionofriceyieldswithnosignificantdifference.However,deepstandingwatertreatmentsincreasedthecumulativeCH4emissionby62.7%~113.6%,butdecreasedthecumulativeN2Oemissionby63.1%~84.1%,comparedtothecontrol.Significantdifferenceswerefoundamongthetreatments.Theglobalwarmingpotential(GWP)ofCH4andN2Owasfoundtobethehighestinthe10cmdepthofstandingwater.Thedeeperthestandingwater,thelowerGWPswereobserved.Overall,theGWPwas57.2%~96.6%higherindeepstand原ingwaterthaninCK.Inconclusion,holding20cmdepthwaterinearlyricefieldwouldbenefitlatericecultivationinthedouble-seasonriceareaofHunanProvince.FurtherstudyisnecessaryonreducingCH4emissionfromdeepstandingwaterpaddyfield.Keywords:earlyrice;deepstandingwater;yields;greenhousegases[1]我国是世界上人均水资源最贫乏的国家之一,我以上,而且农业用水存在水资源利用率和生产效率国农业用水量占比例较高,约占全国总用水量的“两低”的突出问题。湖南是我国水稻主产区,种植面70%,其中稻田灌溉用水总量占农业总用水量的65%积位居全国第二,产量位居全国第一。湖南温光水资源丰富,适于双季稻种植,特别是湘南地区为湖南省收稿日期:圆园14原08原05重要的双季稻三熟制种植区。根据湖南省历年来降雨基金项目:国家科技支撑计划项目(2013BAD11B02、2011BAD16B01、分布规律,4—6月降水集中,占全年降雨量的40%~2012BAD04B10、2013BAD07B11);湖南省科技厅支撑计划[2]项目(2013SK3158)50%,7—9月则缺水干旱,而7月中下旬正值湖南作者简介:傅志强(1968—),男,湖南涟源人,博士,副教授,主要从事省晚稻栽插、分蘖的关键时期,如果缺水,灌溉条件差水稻栽培、稻田碳氮循环研究。E-mail:zqf_cis@126.com 600农业环境科学学报第34卷第3期的区域或者天水田,极易造成晚稻栽插困难,严重影28日移栽,移栽规格为20cm伊20cm,每穴插2苗,7响晚稻正常生长。因此,如何合理利用早稻成熟期雨月15日收获。在早稻灌浆乳熟期前按常规水管理方水充足的特点,提高早稻季雨水利用效率,为晚稻栽法进行。从灌浆乳熟期开始(齐穗后约10d,6月19插与早期生长提供必需的水分保证,是湖南省双季稻日)灌深水10cm(T1)、15cm(T2)、20cm(T3),以常区确保稳产增产的重要前提。规水分管理为对照(CK),具体的试验处理如表1所目前,我国稻田CH4排放总量为7.67~8.05Tg(1示。每天上午8:00查看小区水位变化并及时补灌,以9[3-4]Tg=10kg),约占全世界水稻田CH4总量的19.6%。保证各处理的水位稳定。各小区施肥量和施用方法均-2-2灌水是造成稻田CH4排放的重要因素,淹水稻田是一致,施肥量按纯N140kg·hm、P34kg·hm、K75-2大气CH4排放的重要人工源,许多研究表明稻田田面kg·hm的标准进行,分别以尿素、过磷酸钙、氯化钾[5]水分状况显著影响N2O的排放,且已发现稻田水层的形式投入,其中尿素按基肥颐分蘖肥颐穗肥=3颐2颐1的[6]深度对水稻的产量也会有影响。但已有研究的稻田比例施用。分蘖肥和穗肥的施用时间分别为5月8日蓄水深度一般在10cm左右,不超过15cm,针对乳熟和6月6日。其他耕作、防治病虫害等栽培管理措施至成熟期的长期蓄深水研究目前鲜见报道。为此,本同当地高产栽培方法。研究针对湖南省降雨季节分布规律,加高加固田埂,1.3观测指标与方法把早稻后期的降雨尽可能蓄积在田中,以研究蓄水深1.3.1光合特性测定度对水稻产量和温室气体排放的影响,为双季稻“早于灌水处理后第12d采用LI-6400型便携式光水晚用”节水栽培模式提供基础依据。合作用测定仪(美国LI-COR公司生产)进行测定。选定晴天上午9:00—11:30,选择有代表性的植株,摘1材料与方法取剑叶进行测定。在使用LI-6400时,设置好叶室1.1试验地概述CO2浓度和温度,使用内源光照进行处理,光照强度-2-1试验于2012年在湖南长沙县干杉镇干杉村上大设定为1500滋mol·m·s光量子。剑叶摘取以后,立屋组试验基地(28毅08忆18义E,113毅12忆0义N)进行,当地海即通过LI-6400测定叶片即时的光合速率、胞间二氧拔42m,年平均温度为17.1益,年降水量1500mm,化碳浓度、蒸腾速率、气孔导度数据,测定部位为剑叶[7-8]年逸10益积温5300耀6500益,为湖南典型的双季稻生中部,每处理重复测定10点。叶片水分利用率为光产区。稻田土壤类型为第四纪红壤发育而成的红黄泥合速率与蒸腾速率的比值。-1土。供试土壤理化性状为pH6.2,有机碳16.57g·kg,1.3.2温室气体取样与测定-1-1全氮1.63g·kg,碱解氮149mg·kg,有效磷7.3mg·大田小区试验温室气体采样采用圆柱体静态箱-1-1kg,速效钾57mg·kg。技术,箱底直径30cm、高100cm。底座于移栽后即插1.2试验设计入小区土壤中5cm,以防来回搬动对土壤的扰动。气供试品种为陵两优211。试验所选田块排灌水方体从灌深水处理后开始测定,每隔5~7d取样1次,便,采用随机区组设计,3次重复,小区面积3.5m伊5.5选定上午9:00—11:00进行。温室气体取样时,将取2m=19m,区组间、小区间均留过道,所有小区田埂均样箱垂直轻放在圆型凹槽底座上,底座水槽内灌浅层加高加固到20cm以上,并且每个小区田埂用较厚薄水以确保取样箱放入底座时起到箱内外气体隔绝的膜覆盖,以防肥水串灌和渗漏。3月26日播种,4月水封作用,在罩箱后立即抽取一次气样,然后每隔10表1试验处理设计Table1Experimentaltreatmentdesign代号处理名称操作方法乳熟期之前,按常规水管理方法进行,从乳熟期开始,对稻田进行灌水处理,每次蓄水至10cm深,用时10h,T1乳熟期灌水深10cm一直保持到收获。乳熟期之前,按常规水管理方法进行,从乳熟期开始,对稻田进行灌水处理,每次蓄水至15cm深,用时15h,T2乳熟期灌水深15cm一直保持到收获。乳熟期之前,按常规水管理方法进行,从乳熟期开始,对稻田进行灌水处理,每次蓄水至20cm深,用时20h,T3乳熟期灌水深20cm一直保持到收获。CK常规水分管理水稻生长期间,一直按常规水管理方法进行。乳熟期干湿交替,收获前一周开始落干。 第203215卷第年31月期傅志强,等:早稻灌浆乳熟期蓄水灌溉对产量及温室气体排放的影响601[11]min用50mL注射器从箱中抽取气体,并注入由三通2007)。阀连接的气体采样袋中备测。样品CH4和N2O浓度数据计算与统计分析采用Excel2003和DPS采用湖南省土壤肥料研究所提供的气相色谱(Agi原V3.01软件进行。多重比较采用新复极差法(LSR法)。lent7890A,美国)测定。CH4采用FID检测器,检测温2结果与分析-1度为180益,柱温70益,载气流速40mL·min;N2O采用ECD检测器,检测温度300益,柱温70益,载气2.1蓄深水处理对水稻光合特性的影响-1流速40mL·min。由表2可知,3个蓄深水处理的光合速率均要高-2-11.3.3考种与测产于常规水管理,增幅达0.98耀2.62滋mol·m·s,超出成熟期每小区取5蔸有代表性的稻株,考查其经常规6.8%~18.3%,而且蓄水越深,光合速率越高。3济性状,计算经济产量。每小区单收单晒称重,计算实个蓄深水处理的光合速率与常规水管理之间的差异际产量。达到极显著水平;3个蓄深水处理相比,蓄水深20cm1.4数据处理方法与蓄水深15、10cm相差极显著,而蓄水深15cm与稻田CH4、N2O排放通量计算公式为:10cm间差异不显著。气孔导度和胞间CO2浓度均以F=籽伊h伊dC/dt伊273/(273+t)常规水管理最高,分别超出灌水处理4.2%~21.3%和-2-1式中:F为排放通量,mg·m·h;CH4、N2O标准状态1.9%~3.9%。蒸腾速率随着蓄水深度减小而降低,但-3-3下的密度籽分别为0.714kg·m和1.98kg·m;h为均高于常规水管理,各处理间差异不显著。3个蓄深采样箱高度,m;dC/dt为采样过程中采样箱内CH4、水处理的水分利用率均高于对照,而且差异达极显著-2-1-2N2O浓度变化率,CH4为mg·m·h、N2O为滋g·m·水平,但3个蓄水处理间差异不显著。可见,在水稻成-1[9]h;t为采样箱内平均温度,益。熟期蓄水有助于增强光合速率,提高水分利用率。排放总量计算公式为:2.2灌水深度对产量的影响T=移(Ri伊Di)灌浆乳熟期蓄深水对株高、单株有效穗数、穗长、其中Ri是相邻两次测定的排放通量的均值,Di每穗总粒数等均无明显影响(表3)。与常规水管理相[10]是两次测定相距天数。排放通量均值为排放总量与比,蓄深水一定程度上降低了水稻结实率和千粒重,-2天数的比值。对于100a时间尺度的气候变化,CH4和使产量降低236~427kg·hm,降幅在3.7%~5.7%之N2O气体的GWPs计算系数分别为25和298(IPCC,间,但蓄深水对产量的影响效果并不显著。随着蓄水表2灌水处理10d后不同处理植株光合特性Table2Photosyntheticcharacteristicsofriceplantsafter10daysofdifferentdepthsofstandingwater光合速率/气孔导度/胞间CO2浓度/蒸腾速率/水分处理滋mol·m-2-1滋mol·m-2-1滋mol·mol-1mmol·m-2-1·s·s·s利用率/%T115.31bB0.71a314.79a9.65a0.159aAT215.61bB0.61a309.83a9.66a0.162aAT316.95aA0.68a308.92a9.74a0.174aACK14.33cC0.74a321.02a9.63a0.149bB注:T1、T2、T3分别表示灌深水10、15、20cm处理,CK代表常规水分处理;同一列中不同小写字母表示差异显著(P约0.05),不同大写字母表示差异极显著(P约0.01)。下表同。Note:CKindicatestheconventionalwaterregime.T1,T2,andT3indicate10cm,15cm,and20cmdeepstandingwater,respectively.Meanswithdiffer原entsmallandcapitallettersindicatesignificantdifferenceatP<0.05andP<0.01,respectively.Thesamebelow.表3早稻产量构成因素及产量Table3Earlyriceyieldanditscomponentfactors处理株高/cm单株有效穗数/个穗长/cm每穗总粒数/粒结实率/%千粒质量/g理论产量/kg·hm-2实际产量/kg·hm-2T169.610.418.0115.989.427.88987a7306aT269.710.318.2113.688.227.58514a7297aT369.810.718.2114.487.527.18707a7115aCK70.010.718.1114.390.328.39376a7542a 602农业环境科学学报第34卷第3期深度增加,产量呈降低趋势,但不同蓄水深度处理间80在产量构成因素及产量上也均无显著差异。T160T22.3灌水深度对温室气体排放的影响T32.3.1温室气体排放规律40CK从图1可知,蓄深水处理后,CH4排放通量变化20规律总体呈递减态势。蓄水初期测得CH4排放通量较0高,随着水稻生育期推进,CH4排放通量呈下降趋势,-20在成熟后期CH4排放通量达最低。3个蓄深水处理下-40的CH4排放通量均高于常规水管理,其中变化幅度最06-2006-2506-2807-0207-09-2-1取样日期(月原日)杂葬皂责造蚤灶早凿葬贼藻大的是蓄水深10cm处理,与对照相差21.7mg·m·h;图2早稻不同蓄深水处理N2O排放动态变化蓄水深10cm处理与蓄水深20cm处理之间CH4排Figure2DynamicsofN2Oemissionfluxesfromearlyricefields-2-1放通量相差最大,达17.4mg·m·h。从整个测定时期duringdeepstandingwaterperiod来看,蓄水深10cm处理下的CH4排放通量降幅最-2-1-2-1大,达到26.0mg·m·h,而以蓄水深20cm降幅最蓄水深10cm处理,其变化量为78.1滋g·m·h,最小小,仅8.4mg·m-2·h-1。-2-1的是蓄水深20cm处理,其变化量为37.1滋g·m·h。452.3.2温室气体排放量比较40T1从表4可知,乳熟期蓄深水处理后,不同处理间35T2CH4平均排放通量呈极显著差异,蓄水越深平均排放30T3CK通量越低,以蓄水深10cm处理平均CH4排放通量最25-2-120高,与对照相差11.6mg·m·h。蓄水处理后,各处理15间的CH4排放总量差异显著,3个蓄深水处理均极显10著高于常规水管理,而蓄水深10cm处理与蓄水深520cm处理间差异显著。各处理中,以蓄水深10cm处006-2006-2506-2807-0207-09理排放总量最大,常规水处理最低,两者相差6.1g·取样日期(月原日)杂葬皂责造蚤灶早凿葬贼藻-2误差线表示标准差,下同m。不同处理间N2O平均排放通量也呈极显著差异,Errorbarsindicatestandarddeviation,thesamebelow以常规水管理为最高,蓄水深20cm处理最低,蓄水图1早稻不同蓄深水处理CH4排放动态变化-2越深排放通量越少,各处理间的极差为26.7滋g·m·Figure1DynamicsofCH4emissionfluxesfromearlyricefields-1h。各处理N2O排放总量变化趋势与平均排放通量duringdeepstandingwaterperiod相似,以常规水管理最大,蓄水深20cm最小,二者相-2蓄深水处理后N2O排放通量动态变化如图2所差14.8mg·m。综合考虑CH4与N2O排放增温潜势,示,总体上呈S形变化趋势。常规水管理模式下N2O以蓄水深10cm最高,且蓄水越深增温潜势越低,总-2排放整体呈下降趋势,而蓄水处理下的N2O排放有增体较常规水管理高805.8~1361.2kgCO2eq·hm,超加态势。蓄水初期,常规水管理的N2O排放要高于灌出了57.2%~96.6%。蓄深水处理的单位产量增温潜势水处理,后期则基本接近。不同蓄水深度相比,蓄水越均明显高于常规水管理,增量达0.12~0.19kgCO2eq·深N-12O排放越少。3个蓄水处理中,变化幅度最大是kg稻谷,增幅达63.2%~100%。表4早稻季灌深水后各处理CH4和N2O累积排放量Table4CumulativeCH4andN2OemissionsfromearlyricefieldswithdifferentdepthsofstandingwaterCH4N2O增温潜势/单位产量增温潜势/处理-2-1排放均值/mg·m-2·h-1排放总量/g·m-2排放均值/滋g·m-2·h-1排放总量/mg·m-2kgCO2eq·hmkgCO2eq·kg稻谷T121.4aA12.0aA6.9bB6.5bB2769.70.38T219.8bB11.1abA3.7cC4.4cC2566.90.35T316.8cC9.6bA1.1dD2.8dD2214.30.31CK9.8dD5.9cB27.8aA17.6aA1408.50.19 第203215卷第年31月期傅志强,等:早稻灌浆乳熟期蓄水灌溉对产量及温室气体排放的影响603[21-22]大气扩散过程中被氧化,而CH4气体主要是通过3讨论水稻植株、液相扩散和冒气泡的形式排放到大气中。3.1灌深水对产量的影响深水条件下,水压增加,要保持蓄水深需要水量的补成熟期水稻一般采用干湿交替节水灌溉方式进充,与10cm水深相比,保持20cm水深需补充更大行水分管理,以促进灌浆结实,提高结实率和千粒重,量的水,如此增加了水体的溶氧量,有利于CH4的氧[12-13]如果缺水干旱易造成减产。但蓄深水是否影响到化而减少排放。有研究表明,水层超过10cm不利于[25]产量还鲜有报道。本研究结果表明,在成熟期蓄深水CH4排放,同时在深水条件下,水稻根系的通气组可以提高光合速率,影响干物质的积累与分配,另一织可能受到影响,这尚需进一步的研究。[26]方面也降低了早稻的结实率与千粒重。这可能是由于稻田CH4排放与N2O排放呈此消彼长的关系。在田间水分充足的条件下,虽然水稻植株的光合速率本研究中,蓄水处理前期各蓄水处理的N2O排放通量有所提升,但也使稻株出现贪青现象,使光合产物向均低于对照,并出现负排放通量,与前人研究结果相[5,27-28]植株茎叶转移较多以维持其代谢活动,减少了干物质似。N2O的排放是土壤硝化作用与反硝化作用的向籽粒的输送,这需对水稻的经济系数进行讨论,还产物,水分是影响这些生物过程的最重要因素之一。有待进一步研究。虽然灌深水导致结实率和千粒重降通常,反硝化作用随水分含量增加而加强,反硝化作[14-15]低,但产量变化并不显著,与前人研究结果一致。用产生的N2与N2O的相对量也随水分状况而异,许水稻在灌浆乳熟期穗粒结构已经形成,但光合作用需多研究表明N2O排放的最大值出现在45%~75%的充[28-29]要营养物质,体内同化物生产、运转和积累仍需要较水孔隙率(WFPS)时。当水分含量低于60%时,土多的水分,如果受到水分胁迫,将会影响到同化物生壤以反硝化作用为主产生N2O;当土壤水分含量超过[16-17]产、运转和积累,从而导致减产。乳熟期后灌深水70%的WFPS时,气体传输受阻,N2O被进一步还原[30]可能影响到根际的通气环境,降低根系活力,对产量为N2,以至80%~98%的反硝化产物为N2。而稻田长形成产生一定的影响。本研究发现蓄深水导致减产,期淹水条件下,土壤孔隙含水量往往高于70%,这可但减产并不显著。因此,针对湖南降雨季节分配规律,能就是淹水条件下N2O排放很少甚至吸收的主要原基于提高降雨利用率的目标,利用稻田加高加固田因。与常规水管理相比,蓄水处理均降低了N2O的排埂,充分蓄积早稻生长后期的降雨,把稻田变成“隐形放,而两者最根本的区别在于常规水管理田面会不时[18]水库”,既可以减少因雨水径流对河流容量的冲击,落干。来自中科院和其他研究表明,稻田87%~99%的减轻河流泄洪压力,避免洪涝灾害,又可为晚稻整地、N2O排放来自于田面落干阶段,淹水期的N2O排放量[31-32]移栽和前期水管理提供灌溉用水,确保晚稻的栽插和极少。因此与常规灌溉相比,蓄水不利于N2O的返青成活,对于促进湖南“扩双压单”,提高双季稻种排放。从本研究结果来看,蓄水深度对N2O的排放同植面积具有重要意义。样具有显著的影响。N2O作为硝化与反硝化的产物,[22,33-34]3.2灌深水对温室气体排放的影响强烈地受N源供给的影响,一般N2O的排放随稻田水分管理是影响稻田CH4和N2O排放的关N源有效性的增加而增加。蓄水越深水层压力越大,[19-20]键因素。在淹水灌溉条件下,土壤中还原性物质在不可避免地促进水分的下渗而导致N素的淋失,减产甲烷细菌的利用下转化为CH4气体,排放到大气之少了N素来源而降低N2O的排放。中。土壤的通气状况显著影响CH4排放,而厌氧条件与CH4相比较,N2O排放量较低,其增温潜势仅[21-22]有利于CH4的排放。前人已有研究表明,干湿交占0.4%~0.7%,即99%以上是由CH4气体排放量决替、间歇灌溉方式均有助于CH4气体减排,但导致定的。因此,蓄深水虽抑制了N2O排放,但由于促进了[23-24]N2O增排。同样地,在本研究中与常规的间歇灌溉CH4的排放,与常规水管理相比,仍显著增加了增温相比,蓄水处理均表现出较高的CH4排放量。这主要潜势。由于本研究仅针对早稻蓄水期温室气体排放的在于蓄水改变了土壤的通气状况,使土壤长期处于厌影响,对于晚稻来说在持续蓄水条件下,土壤硝化细氧条件下,有利于土壤还原性物质的积累,促进CH4菌与反硝化细菌活性一直被抑制,蓄水仍可能对晚稻的排放。从不同的蓄水深度来看,CH4排放量随水层季的N2O排放具有一定的减排作用。目前对于如何减深度的增加有降低的趋势,蓄水深10cm与20cm表少由蓄积深水所造成的CH4排放还需进一步研究,以现出显著性差异。CH4产生于厌氧环境下,但能在向期为湖南稻田蓄水采用“早水晚用”节水栽培技术体 604农业环境科学学报第34卷第3期系提供支持。水分利用效率的影响[J].中国水稻科学,2004,18(4):333-338.LINXian-qing,ZHOUWei-jun,ZHUDe-feng,etal.Effectofwater4结论managementonphotosyntheticrateandwateruseefficiencyofleavesinpaddyrice[J].ChineseJRiceSci,2004,18(4):333-338.(1)早稻灌浆乳熟期,植株高度可以保证在20[9]傅志强,朱华武,陈灿,等.水稻根系生物特性与稻田温室气体排cm深水灌溉条件下能正常进行光合作用,同时不影放相关性研究[J].农业环境科学学报,2012,31(12):2416-2421.响根系正常呼吸。FUZhi-qiang,ZHUHua-wu,CHENCan,etal.Researchonthecorre原(2)早稻灌浆乳熟期深灌导致产量轻微下降,但lationbetweenthegreenhousegasesemissionfrompaddyfieldsandthebiologicalcharacteristicsofricerootsystem[J].JournalofAgro-Envi原影响不显著。不同深度水层灌溉处理间穗粒结构的差ronmentScience,2012,31(12):2416-2421.异未达显著水平,与常规灌溉相比较,灌深水处理下[10]SinghS,SinghJS,KashyapAK.Methanefluxfromirrigatedricefields水稻结实率和千粒重轻微下降,但产量的差异也未达inrelationtocropgrowthandNfertilization[J].SoilBiolBiochem,到显著水平。1999,31(9):1219-1228.(3)与常规水管理相比较,深水灌溉增加了CH4[11]IntergovernmentalPanelonClimateChange(IPCC).Climatechange2007:Mitigation,contributionofworkinggroup芋tothefourthassess原气体的排放,减少了N2O排放,但增温潜势、单位产量mentreportoftheintergovernmentalpanelonclimatechange[R].增温潜势均显著增加。水层深度的提高能在一定程度Cambridge:CambridgeUniversityPress,2007.上减缓温室气体增温潜势的增加。[12]徐芬芬,曾晓春,石庆华.干湿交替灌溉方式下水稻节水增产机理研究[J].杂交水稻,2009,24(3):72-75.参考文献:XUFen-fen,ZENGXiao-chun,SHIQing-hua.Studiesonyield-in原creasingeffectsofintermittentirrigationanditsphysiologicalmecha原[1]沈振荣,贺伟程.中国农业用水的评价、存在问题及解决途径[J].自nisminrice[J].HybridRice,2009,24(3):72-75.然资源学报,1996,11(3):221-230.SHENZhen-rong,HEWei-cheng.AssessmentofChineseagricultural[13]程建平,曹凑贵,蔡明历,等.不同灌溉方式对水稻生物学特性与水wateruseandapproachtothesolutionofexistingproblems[J].Journalof分利用效率的影响[J].应用生态学报,2006,17(10):1859-1865.NaturalResources,1996,11(3):221-230.CHENGJian-ping,CAOCou-gui,CAIMing-li,etal.effectsofdiffer原[2]柳晓甘,张硕辅.湖南干旱的成因分析与对策措施[J].湖南水利水entirrigationmodesonbiologicalcharacteristicsandwateruseeffi原ciencyofpaddyrice[J].ChineseJournalofAppliedEcology,2006,17电,2000,3:46-48.LIUXiao-gan,ZHANGShuo-fu.Causesandcountermeasuresanalysis(10):1859-1865.ofdroughtinHunanProvince[J].JournalofHunanHydraulicandHy原[14]黄璜.稻田抗洪抗旱的功能玉.深灌对水稻产量及营养器官的droelectric,2000,3:46-48.影响[J].湖南农业大学学报,1998,24(5):341-344.[3]CaiZC.AcategoryforestimateofCH4emissionfromricepaddyfieldsHUANGHuang.Astudyonpaddyfieldflood-and-droughtresistinginChina[J].NutrientCyclinginAgroecosystems,1997,49(1-3):171-ability:玉.Effectonriceyieldanditsnutritiveorgansbydeepwaterir原179.rigation[J].JournalofHunanAgriculturalUniversity,1998,24(5):[4]SassRL,FisherFM,DingA,etal.Exchangeofmethanefromrice341-344.fieldsnationalregionalandglobalbudgets[J].JournalofGeophysical[15]黄璜.稻田抗洪抗旱的功能域.深灌对早稻光合作用的影响[J],ResearchAtmospheres,1999,104(D21):26943-26951.湖南农业大学学报,1998,24(6):423-427.[5]侯爱新,陈冠雄,吴杰,等.稻田CH4和N2O排放关系及其微生物HUANGHuang.Astudyonpaddyfieldflood-and-droughtresistingability:域.effectofdeepwaterirrigationonphotosynthesisofrice[J]学机理和一些影响因子[J].应用生态学报,1997,8(3):270-274.JournalofHunanAgriculturalUniversity,1998,24(6):423-427.HOUAi-xin,CHENGuan-xiong,WUJie,etal.Relationshipbetween[16]邵玺文,马景勇,童淑媛,等.灌浆乳熟期不同水分处理对水稻产量CH4andN2Oemissionsfromricefieldanditsmicrobiologicalmecha原nismandimpactingfactors[J].ChineseJournalofAppliedEcology,1997,的影响[J].灌溉排水学报,2006,25(3):41-43.SHAOXi-wen,MAJing-yong,TONGShu-yuan,etal.Effectofdif原8(3):270-274.ferentwaterdisposalongrowthandyieldofriceinmilkingstage[J].[6]纪明喜,迟道才,郭成久,等.稻田的水分调节对水稻需水量和产量JournalofIrrigationandDrainage,2006,25(3):41-43.的影响[J].农田水利与小水电,1994,1:10-14,48.[17]魏丹,窦超银,孟维忠.分蘖和乳熟期控制灌溉对水稻生长和产JIMing-xi,CHIDao-cai,GUOCheng-jiu,etal.Affectsofricefieldwatercontrolonthewaterrequirementandyieldofrice[J].Irrigation,量的影响[J].中国农学通报,2013,29(27):13-18.WEIDan,DOUChao-yin,MENGWei-zhong.Effectsofcontrolledir原WaterConservancyandHydroelectric,1994,1:10-14,48.rigationonricegrowthandyieldintilleringandmilkstage[J].Chinese[7]SuP,ZhangL,BiY,etal.Photosyntheticcharacterandwateruseeffi原AgriculturalScienceBulletin,2013,29(27):13-18.ciencyofdifferentleafshapesofPopuluseuphraticaandtheirresponse[18]黄璜.湖南境内隐形水库与水库的集雨功能[J].湖南农业大学学toCO2enrichment[J].ActaPhytoecologicalSinica,2002,27(1):34-40.[8]林贤青,周伟军,朱德峰,等.稻田水分管理方式对水稻光合速率和报,1997,23(6):499-503. 第203215卷第年31月期傅志强,等:早稻灌浆乳熟期蓄水灌溉对产量及温室气体排放的影响605HUANGHuang.Thefunctiongatheringrainofstealthyreservoirand[27]白小琳,张海林,陈阜,等.耕作措施对双季稻田CH4与N2O排reservoir[J].JournalofHunanAgriculturalUniversity,1997,23(6):放的影响[J].农业工程学报,2010,26(1):282-289.499-503.BAIXiao-lin,ZHANGHai-lin,CHENFu,etal.TillageeffectsonCH4[19]颜晓元,蔡祖聪.淹水土壤中甲烷产生的影响因素研究进展[J].环andN2Oemissionfromdoublecroppingpaddyfield[J].Transactionsof境科学进展,1996,4(2):24-31.theCSAE,2010,26(1):282-289.YANXiao-yuan,CAIZu-cong.Advanceinstudyoffactorsinfluencing[28]彭世彰,侯会静,徐俊增,等.节水灌溉对稻田N2O季节排放特征methaneproductionandemissioninwetlandsoils[J].Advancesin的影响[J].农业工程学报,2011,27(8):14-18.EnvironmentalScience,1996,4(2):24-31.PENGShi-zhang,HOUHui-jing,XUJun-zeng,etal.Effectsofwa原[20]李香兰,马静,徐华,等.水分管理对水稻生长期CH4和N2Oter-savingirrigationonseasonalcharacteristicsofN2Oemissionfrom排放季节变化的影响[J].农业环境科学学报,2008,27(2):535-paddyfields[J].TransactionsoftheCSAE,2011,27(8):14-18.541.[29]彭世彰,侯会静,徐俊增,等.稻田CH4和N2O综合排放对控制灌LIXiang-lan,MAJing,XUHua,etal.Effectofwatermanagementon溉的响应[J]援农业工程学报,2012,28(13):121-126.seasonalvariationsofmethaneandnitrousoxideemissionsduringricePENGShi-zhang,HOUHui-jing,XUJun-zeng,etal.CH4andN2Oe原growingperiod[J].JournalofAgro-EnvironmentScience,2008,27missionsresponsetocontrolledirrigationofpaddyfield[J].Transactions(2):535-541.oftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering,2012,28(13):[21]BallBC,ScottA,ParkerJP.FieldN2O,CO2andCH4fluxesinrelation121-126.totillage,compactionandsoilqualityinScotland[J].Soil&TillageRe原[30]袁伟玲,曹凑贵,程建平,等.间歇灌溉模式下稻田CH4和N2O排search,1999,53(1):29-39.放及温室效应评估[J].中国农业科学,2008,41(12):4294-4300.[22]YangX,ShangQ,WuP,etal.Methaneemissionsfromdoublericea原YUANWei-ling,CAOCou-gui,CHENGJian-ping,etal.CH4andgricultureunderlong-termfertilizingsystemsinHunan,China[J].A原N2OemissionsandtheirGWPsassessmentinintermittentirrigationricegricultureEcosystemsandEnvironment,2010,137(3-4):308-316.paddyfield[J].ScientiaAgriculturaSinica,2008,41(12):4294-4300.[23]CiceroneRJ,ShetterJD.Sourcesofatmosphericmethane:Measure原[31]徐华,邢光熹,蔡祖聪,等.土壤水分状况和质地对稻田N2O排mentsinricepaddiesandadiscussion[J].GeophysRes,1981,86(C8):放的影响[J].土壤学报,2000,37(4):400-505.7203-7209XUHua,XINGGuang-xi,CAIZu-cong,etal.Effectofsoilwater[24]彭世彰,李道西,缴锡云,等.节水灌溉模式下稻田甲烷排放的季regimeandsoiltextureonN2Oemissionfromricepaddyfield[J].Acta节变化[J].浙江大学学报(农业与生命科学版),2006,32(5):546-PedologicaSinica,2000,37(4):400-505.550.[32]陈冠雄,黄国宏,黄斌,等.稻田CH4和N2O的排放及养萍和施PENGShi-zhang,LIDao-xi,JIAOXi-yun,etal.Effectofwater-sav原肥的影响[J].应用生态学报,1995,6(4):378-382.ingirrigationontheseasonalemissionofCH4frompaddyfield[J].Jour原CHENGuan-xiong,HUANGGuo-hong,HUANGBin,etal.CH4andnalofZhejiangUniversity(Agric&LifeSci),2006,32(5):546-550.N2OemissionfromaricefieldandeffectofAzollaandfertilizationon[25]YagiK,TsurutaH,MinamikK.Theeffectofwatermanagementonthem[J].ChineseJournalofAppliedEcology,1995,6(4):378-382.methaneemissionfromaJapanesericepaddyfield:Automatemethane[33]HuangY,ZouJW,ZhengXH,etal.Nitrousoxideemissionsasmonitoring[J].GlobalBiogeochemicalCycle,1996,10(2):255-267.influencedbyamendmentofplantresidueswithdifferentC颐Nratios[J].[26]郑循华,王明星,王跃思,等.华东稻田N2O和CH4排放[J].大气科SoilBiologyandBiochemistry,2004,36:973-981.学,1997,21(2):231-237.[34]CayuelaML,VelthofGL,MondiniC,etal.NitrousoxideandcarbonZHENGXun-hua,WANGMing-xing,WANGYue-si,etal.CH4anddioxideemissionsduringinitialdecompositionofanimalby-productsN2OemissionsfromricepaddyfieldsinSoutheastChina[J].Chineseappliedasfertiliserstosoils[J].Geoderma,2010,157(3-4):235-242.JournalofAtmosphericSciences,1997,21(2):231-237.