農(nóng)藝措施減控稻田甲烷和氧化亞氮排放的研究進(jìn)展

鄧 祎，吳姍薇，寇太記*，陳 剛，宋振偉，鄧艾興，張衛(wèi)建

(1.河南科技大學(xué) 農(nóng)學(xué)院/洛陽(yáng)市植物營(yíng)養(yǎng)與環(huán)境生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 洛陽(yáng) 471003； 2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 作物科學(xué)研究所，北京 100081)

水稻是喜溫好濕的短日照作物，我國(guó)作為世界上種植水稻最古老的國(guó)家與栽培稻的起源地之一，播種面積高達(dá)3000萬(wàn)hm2，約占全國(guó)耕地的1/3。稻田土壤具有固碳功能，且比旱地土壤具有更高的固碳能力，近些年水稻土有機(jī)碳含量增加明顯[1]，表明水稻土對(duì)溫室氣體CO2的土壤生物固定增加[2]。當(dāng)前，氣候變暖迫切需要減少溫室氣體的排放[3]；研究表明，農(nóng)田是重要的碳氮排放源，其CH4和N2O排放量分別占全球總排放量的52%和84%[4]。其中，稻田對(duì)溫室氣體排放的貢獻(xiàn)顯著，2012年國(guó)家統(tǒng)計(jì)得出我國(guó)稻田CH4、N2O排放量分別占農(nóng)田總排放量的24%、7%～11%[5]。因而，管控稻田土壤溫室氣體的排放意義重大。稻田溫室氣體的排放受諸多人為與自然因素的綜合作用，人為耕作擾動(dòng)作用是影響稻田溫室氣體排放的重要因素，闡明人為管理措施對(duì)稻田土壤CH4和N2O排放的影響，將有助于探尋最佳的管控稻田溫室氣體排放的重要途徑與對(duì)策。本文綜述了主要農(nóng)藝措施對(duì)稻田溫室氣體排放影響的研究成果，以期篩選出最佳的耕種管理措施，為稻田溫室氣體減排的技術(shù)途徑制定與耕作制度構(gòu)建提供參考。

1 不同農(nóng)藝措施對(duì)稻田溫室氣體CH4排放的影響

CH4是空氣中最豐富的非CO2溫室氣體，其單分子吸熱量和百年全球增溫潛勢(shì)(GWP)分別是CO2的21倍和25倍[2]。甲烷排放主要源于稻田，其全球總排放量約35～56 Tg/a[6]，每年貢獻(xiàn)全球CH4總排放量的5.3%～19.0%[2]。前人在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)不同農(nóng)藝措施影響稻田的CH4排放[7]。稻田CH4的排放是CH4產(chǎn)生、氧化以及傳輸過程綜合作用的結(jié)果(圖1)。

圖1 稻田CH4的排放過程示意圖

1.1 秸稈還田對(duì)稻田CH4排放的影響及其機(jī)理

秸稈還田是當(dāng)前重要的農(nóng)業(yè)耕種措施，不僅能增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，還能促進(jìn)農(nóng)作物增產(chǎn)[8]。然而，稻田秸稈還田可使CH4的排放量顯著增加[9-15]，增加環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)[16]。但研究也發(fā)現(xiàn)，適宜的秸稈還田方式(表面覆蓋、翻耕入土和原位焚燒)、還田數(shù)量與年限等能減少CH4排放數(shù)量[17-19]。通常秸稈翻耕入土相比于表面覆蓋施用能降低稻田的CH4排放量[10]。這主要由于表面覆蓋方式下秸稈的分解程度小于翻耕入土[12]，因而前茬結(jié)束時(shí)其在田間的殘留有機(jī)秸稈量更大，為后茬稻季土壤產(chǎn)甲烷菌提供了足夠的基質(zhì)，最終促進(jìn)了CH4的排放[10]。秸稈原位焚燒相比于翻耕入土與表面覆蓋還田可減少CH4排放量[10,17]。侯曉莉等[11]也報(bào)道從早、晚稻移栽至?xí)裉锲冢环贌€田比直接還田降低了CH4的排放。相比于翻耕入土和表面覆蓋還田，原位焚燒致秸稈中的有機(jī)碳以氣體的形式損失了一部分，導(dǎo)致為產(chǎn)甲烷菌提供的產(chǎn)CH4基質(zhì)減少，最終造成CH4排放量減少[17]。此外，IPCC報(bào)道秸稈還田量會(huì)影響秸稈還田對(duì)CH4排放的促進(jìn)效應(yīng)[18]；近年來研究發(fā)現(xiàn)延長(zhǎng)秸稈還田年限可顯著減弱甲烷的排放[19]。

1.2 生物質(zhì)炭添加(還田)對(duì)稻田CH4排放的影響

生物質(zhì)炭因其高穩(wěn)定性、難分解等特點(diǎn)，被添加進(jìn)土壤成為農(nóng)田溫室氣體減排與土壤增碳的重要措施[20,21]。然而研究發(fā)現(xiàn)，不同類型稻田土壤添加生物質(zhì)炭對(duì)CH4排放的影響不同[22]。例如，湖南雙季稻田中添加生物質(zhì)炭將降低稻田的CH4排放[23]，但江蘇太湖地區(qū)稻-麥輪作稻田添加生物質(zhì)炭增加了CH4排放量30%[24]。添加生物質(zhì)炭，CH4排放量增加可能是由于其自身可溶性有機(jī)碳被微生物分解[25]，為CH4的產(chǎn)生提供了基質(zhì)，從而促進(jìn)了CH4排放[26]。此外，生物質(zhì)炭的堿性又可中和土壤酸度，增加土壤pH，增強(qiáng)CH4氧化菌活性，降低CH4排放量，所以湖南典型的雙季稻田CH4排放量下降可能與土壤pH有關(guān)[22]。

1.3 水分管理對(duì)稻田CH4排放的影響

水分管理影響稻田的氧氣含量和土壤的Eh值，進(jìn)而影響CH4氧化菌的種群數(shù)量和活性[27]和產(chǎn)CH4菌的數(shù)量[28]，是CH4排放的重要影響因素之一。姚志生等[29]和蔣靜艷等[30]研究發(fā)現(xiàn)，控水曬田可降低水稻生長(zhǎng)期間的CH4排放量。成臣等[31]研究了持續(xù)灌水、間歇灌水和中期烤田3種水分管理模式對(duì)雙季稻系統(tǒng)CH4排放量的影響，發(fā)現(xiàn)在間歇灌溉208.3～520.6 kg/(hm2·a)和中期烤田322.6～661.7 kg/(hm2·a)方式下CH4年累計(jì)排放量低于持續(xù)灌水處理678.2～988.4 kg/(hm2·a)。王孟雪等[32]在黑龍江寒地稻田上也發(fā)現(xiàn)節(jié)水灌溉(淺濕灌溉、控制灌溉和間歇灌溉)導(dǎo)致的水稻生長(zhǎng)期內(nèi)稻田CH4排放低于淹灌處理。這表明合理的控水管理措施是減控寒區(qū)稻田CH4排放的重要手段。文獻(xiàn)也揭示，非水稻生長(zhǎng)期水分管理方式影響后續(xù)稻季的CH4排放。Trolldenier[33]發(fā)現(xiàn)單季稻兩季間歇期持續(xù)干燥處理比持續(xù)淹水處理顯著降低后茬水稻生長(zhǎng)期內(nèi)的CH4排放量。余佳[34]和江長(zhǎng)勝等[35]均發(fā)現(xiàn)，冬水田休閑期灌水比休閑期種植小麥致后茬水稻生長(zhǎng)期內(nèi)的CH4排放量顯著增加[34,35]。相比于淹水或持續(xù)灌溉，水稻生長(zhǎng)期采用節(jié)水灌溉方式或冬灌田休閑期改為旱作方式可增加稻田的氧化環(huán)境與Eh值，促進(jìn)好氧CH4氧化菌的氧化過程，抑制厭氧產(chǎn)CH4菌的活性[36]，從而最終降低CH4的排放量[29,30,32]。

1.4 肥料管理對(duì)稻田CH4排放的影響

施肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的重要農(nóng)藝措施，肥料種類按元素組分分為氮、磷、鉀肥等，按來源分為化學(xué)肥料、有機(jī)肥、生物肥料、綠肥，按肥效快慢分為常規(guī)肥料、緩(控)肥料。研究表明不同肥料類型、施肥管理方式影響CH4的排放[37-47]。氮、磷肥的施用是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要措施。文獻(xiàn)顯示，施用氮肥對(duì)稻田CH4排放的影響不盡相同。研究發(fā)現(xiàn)，施用尿素既可促進(jìn)[37]又可抑制[38]稻田的CH4排放。張穎發(fā)現(xiàn)無機(jī)氮肥與有機(jī)廄肥混施或施有機(jī)氮肥將增加CH4排放量[39]。顯然氮肥類型對(duì)稻田的CH4排放的影響仍需要研究。此外，氮肥施用方式也會(huì)影響CH4排放，有研究表明，氮肥深施可促進(jìn)CH4排放，表施可抑制CH4的排放[40]。施用磷肥既可促進(jìn)又可抑制稻田CH4的排放，其決定因素為其用量，用量少時(shí)即表現(xiàn)為促進(jìn)作用[41]。呂琴等[38]發(fā)現(xiàn)施用磷肥可降低尿素對(duì)CH4排放的抑制作用。田間施用復(fù)合肥會(huì)促進(jìn)稻田CH4的排放[37]，但CH4排放對(duì)氮磷肥施用的響應(yīng)效應(yīng)可能還與水稻種植時(shí)間有關(guān)。石生偉等[42]發(fā)現(xiàn)，平衡施肥、減少氮磷用量、將增加早稻生長(zhǎng)期間的CH4排放量，但增加氮磷用量較平衡施肥降低了晚稻田的CH4排放量。劉金劍等[43]則發(fā)現(xiàn)氮磷或氮鉀配施較氮磷鉀配施降低了晚稻田的CH4排放，且氮磷配施處理的CH4排放量低于不施肥處理。孔憲旺等發(fā)現(xiàn)氮磷鉀肥合理配施及施用硅肥能降低雙季稻田的CH4累計(jì)排放量[44]。肥料配施的影響原因復(fù)雜，但現(xiàn)有結(jié)果揭示養(yǎng)分種類、配比與水稻種植時(shí)間將影響CH4排放。

施用有機(jī)肥比單施礦質(zhì)肥料將增加稻田的CH4排放通量，通常表現(xiàn)為有機(jī)無機(jī)肥混施>有機(jī)肥或無機(jī)肥單施[38]。眾多研究也證明，施用菜餅和牛廄肥比施用化肥均促進(jìn)了CH4的排放[45]。施用有機(jī)肥用以替代20%化肥比單施化肥促進(jìn)了稻季的CH4排放[46]。而用不同量有機(jī)肥分別替代等量氮肥均促進(jìn)了CH4的排放，且排放量與有機(jī)肥的比例呈正相關(guān)[47]。秸稈還田類似施用有機(jī)肥料，劉金劍等[43]發(fā)現(xiàn)，秸稈還田配施氮磷鉀比僅施氮磷鉀肥料將增加晚稻田的CH4排放，且排放量的增加與秸稈還田量成正比。總之，普遍認(rèn)同有機(jī)無機(jī)肥配施和單施有機(jī)肥比只施化肥將促進(jìn)CH4的排放。究其原因，有機(jī)肥料或秸稈還田較化肥供應(yīng)了大量有機(jī)物質(zhì)，為產(chǎn)甲烷菌提供了充足的基質(zhì)，且有機(jī)質(zhì)分解在稻田淹水條件下降低了土壤Eh，進(jìn)而促進(jìn)了CH4排放[44,46]。

控釋肥通過控制養(yǎng)分的釋放，達(dá)到安全、長(zhǎng)效、高效等目的，是現(xiàn)代肥料發(fā)展的主要方向。但現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，施用控釋肥比施用尿素或復(fù)合肥將增加稻田的CH4排放量[37,46]，這表明緩釋肥不利于稻田CH4減排。與尿素中快速水解的NH4+或復(fù)合肥中的NH4+促進(jìn)甲烷氧化以及復(fù)合肥中的NO3-競(jìng)爭(zhēng)電子供體，控釋肥釋放NO3-、NH4+比較緩慢，其對(duì)產(chǎn)甲烷菌和甲烷氧化菌的活性的抑制作用較弱，CH4排放量相對(duì)較高[37]。

1.5 種植與土壤耕作制度對(duì)稻田CH4排放的影響

農(nóng)作制度差異影響稻田CH4排放。彭華等[48]發(fā)現(xiàn)玉米-水稻種植模式的CH4排放量顯著低于水稻-玉米種植模式，且兩種植模式的CH4年排放量均顯著低于雙季稻種植模式。盧維盛等[49]也發(fā)現(xiàn)前茬是水稻的稻田CH4排放量大，而前茬是旱作蔬菜的幾乎不排放CH4。江長(zhǎng)勝等研究發(fā)現(xiàn)，水旱輪作(稻-麥輪作、稻-油菜輪作)相比于冬季灌水休閑-中稻可顯著降低全年CH4的排放量[35，50]。張?jiān)婪嫉萚51-52]進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)太湖稻區(qū)水旱輪作模式中稻田的CH4排放量從高到低呈現(xiàn)出紫云英-水稻>休閑-水稻>小麥-水稻>油菜-水稻>黑麥菜-水稻的規(guī)律?？傊?，旱(作物)-水稻輪作種植模式有助于稻田的CH4減排。調(diào)控用肥和水稻栽培密度影響雙季稻田的CH4排放，主要栽培模式的對(duì)比研究[44]發(fā)現(xiàn)，湖南雙季稻田CH4累計(jì)排放量排序?yàn)? 再高效模式>不施氮肥僅施磷鉀肥模式>再高產(chǎn)模式>常規(guī)模式>高產(chǎn)高效模式。此外，土壤耕作對(duì)CH4排放的影響受施肥、土壤擾動(dòng)程度制約。呂琴等[38]研究發(fā)現(xiàn)，土壤耕作增加了施肥稻田的CH4排放通量，卻減少了不施肥稻田的CH4排放通量。伍芬琳等[50]發(fā)現(xiàn)，翻耕、旋耕均增加了秸稈還田的雙季稻田的CH4排放。而水稻直播稻田CH4排放量顯著低于常規(guī)耕作移栽稻田，但常規(guī)人工移栽與機(jī)械栽插稻田的CH4排放量差異不大[51,52]。

2 不同農(nóng)藝措施對(duì)稻田溫室氣體N2O排放的影響

N2O是僅次于CO2、CH4的重要溫室氣體，其單分子吸熱量和百年全球增溫潛勢(shì)分別是CO2的270倍和298倍[2]；平流層的N2O會(huì)破壞臭氧層引起臭氧層空洞[53]；當(dāng)前大氣中N2O濃度持續(xù)增加[54]，對(duì)大氣化學(xué)和溫室效應(yīng)具有重要影響。稻田土壤是重要的N2O排放源[55-58]；農(nóng)田土壤和熱帶地區(qū)土壤的N2O排放量占全球N2O排放量的70%[59]。類似于甲烷，稻田N2O的排放也是N2O產(chǎn)生、轉(zhuǎn)化以及傳輸過程綜合作用的結(jié)果(圖2)。

圖2 稻田N2O的排放過程示意圖

2.1 秸稈還田對(duì)稻田N2O排放的影響

秸稈還田影響稻田的N2O排放。普遍認(rèn)同，稻草還田可使水稻-小麥體系的N2O排放量降低[60,61]，且與秸稈還田是否焚燒無關(guān)[17]。馬靜等就發(fā)現(xiàn)秸稈粉碎翻耕施入、直接還田和原位焚燒還田均比秸稈不還田處理的單季稻田的N2O排放量減少[17]。但針對(duì)雙季稻體系，稻草還田則會(huì)導(dǎo)致降低[11]或增加[9,62]稻田N2O排放量的不一致結(jié)果。秸稈還田造成雙季稻田N2O排放差異，可能與秸稈還田量、土壤肥力差異等有關(guān)，需要進(jìn)一步研究。秸稈還田造成N2O排放降低，可能是由于秸稈的碳氮比較大，秸稈還田增加了土壤有機(jī)碳的含量，促使微生物固定更多的無機(jī)氮，最終造成N2O排放量降低[60,61]。但秸稈還田造成N2O排放增加可能還與施用時(shí)間有關(guān)，晚稻使用早稻秸稈將因有機(jī)質(zhì)分解更徹底，微生物活性高，硝化、反硝化過程強(qiáng)而造成N2O排放通量增加[9]。

2.2 生物質(zhì)炭施用對(duì)稻田N2O排放的影響

在不同地區(qū)生物質(zhì)炭施用對(duì)稻田N2O排放的影響呈現(xiàn)相反結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn)，生物質(zhì)炭施用于湖南典型的雙季稻田中將增加稻田的N2O排放量[63]，但施用于江蘇太湖地區(qū)稻田中與水稻-小麥輪作體系中則降低了稻田的N2O排放量[24,30]。前者排放增加被認(rèn)為是由于生物質(zhì)炭含有NH4+和NO3-，進(jìn)而促進(jìn)了N2O排放[63]，后者排放降低的原因推測(cè)可能是添加生物質(zhì)炭提高了N2O還原酶活性和N肥的利用率，進(jìn)而抑制了N2O的排放[22]。具體原因有待深入分析，但田間研究結(jié)果差異反映了利用生物質(zhì)炭減控稻田N2O排放的效果可能因地而異，并與農(nóng)田水分管理等密切相關(guān)。

2.3 水分管理對(duì)稻田N2O排放的影響

水分管理是水稻生產(chǎn)的重要管理措施，其影響土壤Eh、N素濃度及形態(tài)、土壤通氣性和微生物活性等，進(jìn)而影響N2O的產(chǎn)生與釋放[64,65]。稻田N2O主要是通過硝化、反硝化過程產(chǎn)生，排水曬田過程使稻田土壤由還原環(huán)境向氧化環(huán)境過渡，致硝化-反硝化過程同時(shí)進(jìn)行，從而促進(jìn)了N2O的釋放[30,66]。徐華等[67]證明水分落干時(shí)期比淹水狀態(tài)排放更多的N2O，約占整個(gè)生長(zhǎng)期稻田N2O排放量的87%～98%[68]。研究顯示，灌溉水用量與方式也影響稻田N2O的排放。王孟雪等[32]發(fā)現(xiàn)控制灌溉和淺濕灌溉處理稻田的N2O排放量比長(zhǎng)期淹灌稻田少，間歇灌溉下稻田的N2O排放量最高。但也有研究發(fā)現(xiàn)，控制灌溉處理較常規(guī)灌溉稻田的N2O排放量高[69]。間歇灌溉、控制灌溉等水稻節(jié)水灌溉技術(shù)使土壤脫水-復(fù)水過程頻繁交替，使硝化作用與反硝化作用交替進(jìn)行，進(jìn)而影響N2O排放。顏曉元等[66]發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)咎锿寥浪譃樽畲筇镩g持水量時(shí)N2O排放速率大于過飽和與非飽和田間持水量下的，N2O總排放量呈現(xiàn)濕潤(rùn)灌溉>常規(guī)灌溉>長(zhǎng)期淹水規(guī)律?？傊止芾碇饕绊懲寥姥趸?還原條件，而O2濃度適中既有利于硝化反應(yīng)產(chǎn)生N2O，又有利于反硝化反應(yīng)產(chǎn)生N2O，排水曬干(水分落干)、控制灌溉、濕潤(rùn)灌溉等措施增加了土壤O2相對(duì)含量，導(dǎo)致N2O排放量較高，而淹水狀態(tài)致土壤處于厭氧條件下(O2不足)的反硝化反應(yīng)主產(chǎn)物為N2，減少了N2O產(chǎn)生[64]。

2.4 肥料管理對(duì)稻田N2O排放的影響

肥料管理對(duì)N2O排放的影響，受肥料類型、施肥管理方式等制約。氮肥土施將增加硝化-反硝化過程產(chǎn)生N2O的氮底物供應(yīng)量，進(jìn)而促進(jìn)N2O的排放[44,70-72]。氮磷鉀肥配施是確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本措施。李方敏等[71]發(fā)現(xiàn)氮肥尿素分次單施比氮磷鉀肥混施(或復(fù)合肥)能減少N2O的排放量。黃樹輝等[73]發(fā)現(xiàn)在磷肥用量為40 kg/hm2時(shí)稻田生育期N2O的排放量隨氮肥尿素施用量(0～360 kg/hm2)的增加而增加，而在水稻生長(zhǎng)中后期施用磷肥將促進(jìn)N2O的排放。然而，也有研究表明，施用磷肥將抑制N2O的排放，原因在于施磷促進(jìn)了作物對(duì)N吸收，進(jìn)而減少了N2O排放[74]。眾多研究表明，施用有機(jī)肥比施用化肥將降低稻田N2O的排放量[47]。鄒建文等[45]發(fā)現(xiàn)施用豬廄和牛廄肥均較施用化肥抑制了N2O的排放。謝義琴等[46]發(fā)現(xiàn)20%化肥被有機(jī)肥替代將減少稻田N2O排放31%，進(jìn)一步表明施用有機(jī)肥將降低N2O的排放。這主要是因?yàn)橛袡C(jī)肥養(yǎng)分釋放速度比化肥慢，同時(shí)有機(jī)物質(zhì)分解過程中造成微生物固氮，降低了土壤無機(jī)N含量，阻礙了土壤硝化-反硝化過程，從而降低了N2O的排放[47]。

研究也證明，減緩氮肥的釋放速率或用量可以減少N2O的排放。李方敏等[71]證實(shí)，尿素分次施用和控釋肥一次施用均可抑制N2O的排放，而施用包膜復(fù)合肥(控釋肥)后的N2O排放量為施用未包膜復(fù)合肥的13.45%～21.26%。原因在于，尿素需在脲酶作用下首先分解為NH4+后，才能發(fā)生硝化反應(yīng)生成N2O；而包膜緩釋氮肥相比于普通氮肥，受半透性或不透性薄膜物質(zhì)包裹，減緩了氮釋放速率，降低了土壤中NO3-濃度，進(jìn)而減少了N2O的排放[71,75]。謝義琴等[46]利用緩釋肥替代20%化肥用量也證明施用緩釋肥可減少稻田的N2O排放。這主要是緩釋肥的N素釋放速率與作物吸收N素的速率較普通氮肥更為一致，因而減少了N2O的排放[76]。

2.5 種植制度對(duì)稻田N2O排放的影響

種植制度影響N2O的排放?？讘椡劝l(fā)現(xiàn)，在雙季稻生產(chǎn)中采用優(yōu)化用肥與栽培密度的主要栽培模式，N2O累計(jì)排放呈現(xiàn)為：再高產(chǎn)模式>再高效模式>常規(guī)模式>高產(chǎn)高效模式>不施氮肥僅施磷鉀肥模式[44]。彭華等[48]發(fā)現(xiàn)玉米-水稻種植模式較水稻-玉米種植模式的N2O排放量低，但均顯著高于雙季稻種植模式。江長(zhǎng)勝等[35]發(fā)現(xiàn)水旱輪作(稻-麥輪作、稻-油菜輪作)相比于冬季灌水休閑-中稻模式顯著增加全年N2O的排放量。張?jiān)婪嫉冗M(jìn)一步發(fā)現(xiàn)不同旱-水輪作方式下太湖地區(qū)稻田N2O排放由高到低依次為紫云英-水稻>油菜-水稻>小麥-水稻>黑麥菜-水稻>休閑-水稻[77]。水旱輪作較淹水增加了稻田N2O排放，但可通過選擇水旱輪作模式相對(duì)減控N2O排放。有研究也發(fā)現(xiàn)，盡管常規(guī)人工移栽和機(jī)械栽插對(duì)稻田N2O排放無明顯影響[51]，但常規(guī)人工移栽稻田顯的N2O排放量著低于機(jī)械直播稻田的[51,52]。

3 結(jié)語(yǔ)與展望

3.1 結(jié)語(yǔ)

主要農(nóng)藝措施對(duì)稻田的CH4排放和N2O排放的影響存在此長(zhǎng)彼消的現(xiàn)象。秸稈還田、生物質(zhì)炭添加措施在稻-麥輪作體系中通常促進(jìn)了CH4排放，抑制了N2O排放，而生物質(zhì)炭添加措施在雙季稻體系能抑制CH4排放，卻促進(jìn)了N2O排放。控水曬田抑制了稻田的CH4排放，卻增加了N2O排放；減少化肥施用、增加有機(jī)肥與控釋肥措施能減少N2O的排放,卻具有增加CH4排放態(tài)勢(shì)。相對(duì)來說，水旱輪作模式比雙季稻種植模式能減少CH4排放，但卻增加了N2O的排放量。農(nóng)藝措施對(duì)稻田CH4、N2O氣體排放的影響因素較多，盡管不同農(nóng)藝措施的影響規(guī)律不盡相同，但區(qū)域性、相似農(nóng)藝類型措施間仍具有較一致的影響特征，這為定向減控CH4或N2O氣體排放的農(nóng)藝措施選擇提供了參考。

3.2 展望

農(nóng)藝措施對(duì)稻田CH4和N2O排放存在此長(zhǎng)彼消的影響，在圍繞優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的目標(biāo)基礎(chǔ)上，除了加強(qiáng)點(diǎn)的資料融合及面(區(qū)域)的宏觀擴(kuò)展外，仍需要圍繞適宜推廣的減控溫室氣體排放的農(nóng)藝措施標(biāo)準(zhǔn)制定開展研究。應(yīng)加強(qiáng)不斷涌現(xiàn)的新型農(nóng)作措施下土壤CH4、N2O排放研究，篩選降低產(chǎn)甲烷菌的活性、抑制硝化反硝化細(xì)菌活性以及底物供應(yīng)強(qiáng)度等的農(nóng)藝手段。深入探尋農(nóng)藝措施對(duì)兩種氣體排放的綜合影響機(jī)理，加強(qiáng)不同尺度CH4、N2O排放相關(guān)模型研究，利用兩種溫室氣體排放的增溫潛勢(shì)等評(píng)價(jià)指標(biāo)來綜合衡量農(nóng)藝措施對(duì)CH4、N2O排放的影響，而非簡(jiǎn)單地評(píng)價(jià)此消彼長(zhǎng)現(xiàn)象，以探尋減少氣體排放的農(nóng)藝措施。