全 文 ：缓 ／控释尿素对稻田周年 ＣＨ４和 Ｎ２Ｏ排放的影响
郭　 晨１　 徐正伟１　 王　 斌２　 任　 涛１　 万运帆２　 邹家龙３　 鲁剑巍１　 李小坤１∗
（ １华中农业大学资源与环境学院 ／农业部长江中下游耕地保育重点实验室， 武汉 ４３００７０； ２中国农业科学院农业环境与可持
续发展研究所 ／农业部农业环境重点实验室， 北京 １０００８１； ３湖北省荆州市荆州区土壤肥料工作站， 湖北荆州 ４３４０２０）
摘　 要　 通过田间试验研究了不同缓 ／控释尿素对水稻产量和稻田周年温室气体排放的影
响，评估生产单位质量水稻的温室气体排放量．结果表明： 优化施肥（ＯＰＴ）处理在减氮（Ｎ）
２１．４％条件下产量与习惯施肥（ＦＦＰ）处理持平，同时减少了稻田周年 ＣＨ４和 Ｎ２Ｏ的排放，其中
水稻季 ＣＨ４和 Ｎ２Ｏ分别减排 １２．６％和 １２．５％，休闲季 Ｎ２Ｏ减排 ３３．３％．与 ＯＰＴ处理相比，控释
尿素（ＣＲＵ）处理在水稻季 ＣＨ４减排 ２８．９％，休闲季 ＣＨ４零排放；硝化抑制剂（ＤＭＰＰ）处理在水
稻季 ＣＨ４和 Ｎ２Ｏ分别减排 ４１．６％和 ８５．７％，休闲季 ＣＨ４和 Ｎ２Ｏ 分别减排 ７６．９％和 ６．５％．休闲
季节 Ｎ２Ｏ排放占周年 Ｎ２Ｏ排放的 ７６．８％～９４．９％，是评价整个稻田温室气体排放不容忽视的
因素．ＯＰＴ、ＣＲＵ和 ＤＭＰＰ 处理生产 １．０ ｋｇ稻谷的温室气体排放强度分别为 ０．５０、０．４１ 和 ０．３３
ｋｇ·ｋｇ－１，综合考虑周年的温室气体排放总量和产量，尿素和硝化抑制剂配合施用可以在保证
水稻产量的情况下，减少温室气体的排放．
关键词　 周年温室气体排放； 控释尿素； 硝化抑制剂； 稻田
本文由公益性行业（农业）科研专项（２０１１０３０３９）和中央高校基本科研业务费专项（２６６２０１５ＰＹ１３５）资助 Ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ ｗａｓ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｓｐｅｃｉａｌ
Ｆｕｎｄ ｆｏｒ Ａｇｒｏ⁃ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ ｔｈｅ Ｐｕｂｌｉｃ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ （ ２０１１０３０３９ ） ａｎｄ ｔｈｅ Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｆｕｎｄｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ
（２６６２０１５ＰＹ１３５）．
２０１５⁃１０⁃２１ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ， ２０１６⁃０２⁃２２ Ａｃｃｅｐｔｅｄ．
∗通讯作者 Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｌｉｘｉａｏｋｕｎ＠ ｍａｉｌ．ｈｚａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｌｏｗ ／ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｒｅｌｅａｓｅ ｕｒｅａ ｏｎ ａｎｎｕａｌ ＣＨ４ ａｎｄ Ｎ２Ｏ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｉｎ ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄ．
ＧＵＯ Ｃｈｅｎ１， ＸＵ Ｚｈｅｎｇ⁃ｗｅｉ１， ＷＡＮＧ Ｂｉｎ２， ＲＥＮ Ｔａｏ１， ＷＡＮ Ｙｕｎ⁃ｆａｎ２， ＺＯＵ Ｊｉａ⁃ｌｏｎｇ３， ＬＵ Ｊｉａｎ⁃
ｗｅｉ１， ＬＩ Ｘｉａｏ⁃ｋｕｎ１∗ （ １ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ／
Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｒａｂｌｅ Ｌａｎｄ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ （Ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄ Ｌｏｗｅｒ Ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ Ｙａｎｇｔｓｅ Ｒｉｖｅｒ）， Ｍｉｎｉｓｔｒｙ
ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ， Ｗｕｈａｎ ４３００７０， Ｃｈｉｎａ； ２Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎ
Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ／ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ａｇｒｏ⁃Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， Ｍｉｎｉｓ⁃
ｔｒｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１， Ｃｈｉｎａ； ３Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｊｉｎｇｚｈｏｕ Ｃｉｔｙ， Ｊｉｎｇｚｈｏｕ
４３４０２０， Ｈｕｂｅｉ， Ｃｈｉｎａ） ．
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔｕｄｙ ｅｘａｍｉｎｅｄ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｓｌｏｗ ／ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｒｅｌｅａｓｅ ｕｒｅａ ｏｎ
ｒｉｃｅ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ａｎｎｕａｌ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｇａｓ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｉｎ ａ ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄ， ａｎｄ ａｓｓｅｓｓｅｄ ｔｈｅ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｇａｓ
ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ （ＧＨＧＩ， ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｔｏ ｇｌｏｂａｌ ｗａｒｍｉｎｇ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ＧＷＰ ／ ｒｉｃｅ ｙｉｅｌｄ）． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ
ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ （ＯＰＴ） ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｒｅｃｏｒｄｅｄ ｔｈｅ ｓｉｍｉｌａｒ ｙｉｅｌｄ ｗｉｔｈ ｒｅｄｕｃｅｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒ⁃
ｔｉｌｉｚｅｒ （２１．４％） ｓｕｐｐｌｙ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｆａｒｍｅｒｓ’ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｐｒａｃｔｉｃｅ （ＦＦＰ） ｔｒｅａｔｍｅｎｔ， ａｎｄ ｄｅ⁃
ｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ａｎｎｕａｌ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ＣＨ４ （１２．６％） ａｎｄ Ｎ２Ｏ （１２．５％） ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒｉｃｅ ｓｅａｓｏｎ， ａｎｄ Ｎ２Ｏ
ｅｍｉｓｓｉｏｎ （３３．３％） ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｆａｌｌｏｗ ｐｅｒｉｏｄ． Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｒｅｌｅａｓｅ ｕｒｅａ （ＣＲＵ） ｒｅｄｕｃｅｄ
ＣＨ４ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｂｙ ２８．９％ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒｉｃｅ⁃ｇｒｏｗｉｎｇ ｓｅａｓｏｎ ｗｉｔｈ ｒｅｓｐｅｃｔ ｔｏ ＯＰＴ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ， ａｎｄ ｓｈｏｗｅｄ
ｎｅｇｌｉｇｉｂｌｅ ＣＨ４ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｆａｌｌｏｗ ｓｅａｓｏｎ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ （ＤＭＰＰ） ｔｒｅａｔ⁃
ｍｅｎｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ＣＨ４ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｂｙ ４１．６％ ａｎｄ ７６．９％， ａｎｄ Ｎ２Ｏ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｂｙ ８５．７％
ａｎｄ ６．５％， ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒｉｃｅ ｇｒｏｗｉｎｇ ｓｅａｓｏｎ ａｎｄ ｆａｌｌｏｗ ｓｅａｓｏｎ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ， ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ＯＰＴ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ． Ｉｎ ｔｈｅ ｆａｌｌｏｗ ｓｅａｓｏｎ， ｔｈｅ Ｎ２Ｏ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ａｃｃｏｕｎｔｅｄ ｆｏｒ ７６．８％－９４．９％ ｏｆ ａｎｎｕａｌ Ｎ２Ｏ
ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ， ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｃｌｅａｒｌｙ ａ ｋｅｙ ｐｏｉｎｔ ｆｏｒ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｇａｓ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｉｎ ｐａｄｄｙ． Ｔｈｅ
ａｖｅｒａｇｅ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ＧＨＧＩ ｉｎ ＯＰＴ， ＣＲＵ ａｎｄ ＤＭＰＰ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ０．５０， ０．４１ ａｎｄ ０．３３ ｋｇ·ｋｇ－１，
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ｏｆ ｈｉｇｈｅｒ ｒｉｃｅ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ａｎｎｕａｌ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｇａｓ ｅｍｉｓ⁃
应 用 生 态 学 报　 ２０１６年 ５月　 第 ２７卷　 第 ５期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｃｊａｅ．ｎｅｔ
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ｍａｙ ２０１６， ２７（５）： １４８９－１４９５　 　 　 　 　 　 　 　 　 ＤＯＩ： １０．１３２８７ ／ ｊ．１００１－９３３２．２０１６０５．０２９
ｓｉｏｎｓ， ｃｏｍｂｉｎｅｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｕｒｅａ ａｎｄ ｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｉｎ ｐａｄ⁃
ｄｙ ｆｉｅｌｄｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ａｎｎｕａｌ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｇａｓ ｅｍｉｓｓｉｏｎ； ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｒｅｌｅａｓｅ ｕｒｅａ； ｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ； ｐａｄｄｙ
ｆｉｅｌｄ．
　 　 稻田被认为是大气 ＣＨ４和 Ｎ２Ｏ 重要的排放源
之一，大面积水稻生产所排放的 ＣＨ４和 Ｎ２Ｏ 备受
关注［１－２］ ．据估算，中国水稻生产中每年排放的 ＣＨ４
约为８． １１ Ｔｇ［３］， 对全球稻田 ＣＨ４ 的贡献约为
２９􀆰 ９％［４］；稻田中期烤田和干湿交替时期产生大量
的 Ｎ２Ｏ［５］，每年向大气排放的 Ｎ２Ｏ约 ８８ Ｇｇ Ｎ［６］，其
排放量也不容忽视．因此，在稳产的前提下研究低排
放的稻田施肥技术，对于减少农业源温室气体排放
意义重大．
氮肥是影响稻田 ＣＨ４ ［７］和 Ｎ２Ｏ［８］排放量的重要
因素，同时也是保证水稻高产的基础，通过合理的施
用氮肥可以明显减少温室气体的排放［９］，而过量施
用氮肥，不仅造成资源浪费和环境污染，也会加剧稻
田温室气体的排放［１０］ ．多数研究认为，减量优化施
氮能在保证产量的前提下有效提高水稻氮素利用
率，避免土壤中过量氮素通过硝化及反硝化作用造
成 Ｎ２Ｏ排放损失［１１］，因此减量施氮被认为是一种
可行的氮素调控措施．缓 ／控释氮肥作为新型肥料，
在稻田温室气体减排方面的作用越来越受到重视．
包膜控释氮肥可以调控养分释放速率，使其与水稻
不同生育期对氮素的需求基本一致，降低土壤溶液
中无机氮峰值浓度，从而减少稻田 Ｎ２Ｏ 排放［１２
－１４］ ．
３，４⁃二甲基吡唑磷酸盐（ＤＭＰＰ）可以有效延缓土壤
铵态氮向硝态氮的转化，减少了土壤反硝化作用的
底物来源，从而减少 Ｎ２Ｏ 的释放［１５］ ．在减量施氮的
基础上使用缓 ／控释氮肥，可能会进一步提高水稻产
量和氮素利用率，同时有助于提高 Ｎ２Ｏ减排效果．但
二者对稻田 ＣＨ４排放的影响尚无定论，有研究认为
能显著降低 ＣＨ４排放［１６］，有的则认为没有减排［１７］ ．
另一方面，缓 ／控释肥料能提高收获后耕层土壤无机
氮含量［１８］，可能会增大休闲季节 Ｎ２Ｏ 排放的风险，
同时对于 ＣＨ４的氧化吸收也存在影响．因此，在周年
尺度上监测缓 ／控释氮肥施用对水稻产量和稻田温
室气体排放的影响，对于合理评价其减排效果是非
常必要的．
本研究通过田间试验对比分析了优化施肥及
缓 ／控释氮肥（ＤＭＰＰ ＋尿素 ／聚氨基甲酸酯包膜尿
素）对水稻产量和周年温室气体排放的影响，探讨
了生长季和休闲季 ＣＨ４和 Ｎ２Ｏ 的排放比重和减排
效果，以期为水稻高产低碳的施肥技术提供参考．
１　 研究地区与研究方法
１􀆰 １　 研究区概况
试验于 ２０１２年 ５ 月—２０１３ 年 ４ 月在湖北省荆
州市纪南镇洪圣村（３０°２６′ Ｎ，１１２°１５′ Ｅ）进行．试验
地处江汉平原腹地，属亚热带季风气候区．年平均气
温 １５．９ ～ １６．６ ℃，年无霜期 ２４２ ～ ２６３ ｄ，年降雨量
１１００ ～ １３００ ｍｍ，太阳年辐射总量为 ４． ４ × １０５ ～
４．６×１０５ Ｊ·ｃｍ－２，年日照时数 １８００ ～ ２０００ ｈ．２０１２—
２０１３年试验点气象要素变化趋势见图 １．水稻季和
休闲季的平均气温分别为 ２７．８和 １０．６ ℃，降雨量分
别为 ４０４􀆰 ９和 ３４０．３ ｍｍ．土壤类型为潴育型水稻土，
已进行连续多年的水稻种植，保水保肥能力良好．供
试土壤基本理化性质：ｐＨ ６．１，有机质 ３２．６ ｇ·ｋｇ－１，
全氮 ２． ０ ｇ·ｋｇ－１，速效磷 １８． ２ ｍｇ·ｋｇ－１，有效钾
１５５．６ ｍｇ·ｋｇ－１ ．
１􀆰 ２　 试验设计
本试验共设 ４ 个处理，分别为：１）习惯施肥处
理（ＦＦＰ）：农民习惯施肥模式是根据江汉平原农民
施肥习惯结合荆州地区的实际调查情况确定，生育
期内化学养分投入量为 Ｎ ２１０ ｋｇ·ｈｍ－２、Ｐ ２Ｏ５ ４５
ｋｇ·ｈｍ－２，其中氮肥选用尿素，按基肥 ７０％和分蘖肥
３０％的比例施用，磷肥采用过磷酸钙（含 Ｐ ２Ｏ５ １２％）
图 １　 ２０１２—２０１３年试验点气温（ａ）和降水（ｂ）日变化
Ｆｉｇ．１　 Ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｄａｉｌｙ ａｉｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ （ ａ） ａｎｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ
（ｂ） ａｔ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ２０１２ ｔｏ ２０１３．
Ⅰ： 水稻季 Ｒｉｃｅ ｓｅａｓｏｎ； Ⅱ： 休闲季 Ｆａｌｌｏｗ ｓｅａｓｏｎ． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ
ｂｅｌｏｗ．
０９４１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
一次性基施；２）优化施肥处理（ＯＰＴ）：根据荆州区
土壤肥料工作站测土配方施肥的结果，确定荆州区
适宜的水稻化肥用量为：Ｎ １６５ ｋｇ·ｈｍ－２、Ｐ ２Ｏ５ ４５
ｋｇ·ｈｍ－２、Ｋ２Ｏ ９０ ｋｇ·ｈｍ
－２，其中氮肥选用尿素，按
基肥 ５０％、分蘖肥 ２５％和穗肥 ２５％的比例施用，磷
钾肥分别采用过磷酸钙和氯化钾（含 Ｋ２Ｏ ６０％），均
一次性基施；３）控释尿素处理（ＣＲＵ）：采用同优化
施肥处理相同的养分投入量，其中氮肥采用聚氨基
甲酸酯包膜尿素（美国 Ａｇｒｉｕｍ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ⁃
ｇｉｅｓ Ｃｏｍｐａｎｙ 提供，含 Ｎ 量 ４４％），磷钾肥分别采用
过磷酸钙和氯化钾，所有肥料均一次性基施；４）
ＤＭＰＰ 处理（ＤＭＰＰ）：采用同优化施肥处理相同的
养分投入量和施肥方式，尿素中加入质量分数 １％
的硝化抑制剂 ＤＭＰＰ，所有肥料均一次性基施．
每个处理 ３次重复，随机区组排列．小区面积为
２０ ｍ２（４ ｍ×５ ｍ）．小区间用宽 ４０ ｃｍ、高 ３０ ｃｍ的田
埂隔离，并覆盖薄膜，防止小区间串水串肥．供试水
稻品种为金优 ５２７．试验于 ２０１２ 年 ５ 月 ２ 日播种育
苗，６月 １４日移栽，移栽密度为 ２０万蔸·ｈｍ－２，９ 月
１５日收获．２０１２ 年 ９ 月 １５ 日—２０１３ 年 ４ 月 ９ 日为
休闲季，不进行人工灌水或施肥．各处理水分管理均
按照当地习惯进行，前期浅水灌溉，分蘖末期（７ 月
２６日）排水晒田，一周后（８ 月 ２ 日）复水，之后进行
干湿交替灌溉，收获前一周（９ 月 ８ 日）停止灌溉使
其自然落干．
１􀆰 ３　 测定项目与方法
试验采用静态箱⁃气相色谱法进行气体的采集
和分析［１９］ ．采样箱分为顶箱和基座两部分．顶箱材料
为不锈钢框架聚碳酸酯覆膜，箱内直径为 ６０ ｃｍ，高
１２０ ｃｍ，内罩 ５蔸水稻．箱子内部装有两个风扇用来
混匀箱内气体；基座内径 ６０ ｃｍ，外径 ６２ ｃｍ，刀口约
１５ ｃｍ埋到地下，使水槽上沿与地表齐平，基座边缘
用土压实，防止漏气．采样时基座密封水槽内加水，
以保证两箱连接处的气密性．采样时间选取 ９：００—
１０：００［２０］，罩箱后分别于 ０、７、１４、２１、２８ ｍｉｎ 用注射
器采集气样，并立即注入 １２ ｍＬ真空玻璃瓶内保存．
每次采集气体样品时均记录静态箱内温度．在 ２４ ｈ
内利用气相色谱仪（Ａｇｉｌｅｎｔ ７８９０Ａ）测定 ＣＨ４和 Ｎ２Ｏ
浓度．色谱分析柱为 １ ／ ８英寸的 Ｐ．Ｑ（８０ ～ １００ 目）填
充柱，分离时柱温为 ５５ ℃；ＣＨ４检测使用氢火焰离
子检测器（ＦＩＤ），ＦＩＤ 工作温度为 ２００ ℃；Ｎ２Ｏ 检测
使用微电子捕获检测器（μＥＣＤ），μＥＣＤ的工作温度
为 ３３０ ℃；载气为高纯氮和高纯氢．
２０１２年 ６月—２０１３ 年 ４ 月连续进行水稻生长
季和冬闲季温室气体排放观测．水稻生育期内平均
每隔 ４ ｄ采集一次气体样品，在施肥后增加采样的
频率．休闲季平均每隔 １２ ｄ采集一次气体样品．在水
稻成熟期各小区除边行外单打单收测实产．
１􀆰 ４　 数据处理
ＣＨ４和 Ｎ２Ｏ排放通量计算参考蔡祖聪等［１］的方
法：
Ｆ＝ ρ·ｈ · （ｄＣ ／ ｄｔ） · ［２７３ ／ （２７３＋Ｔ）］
式中：Ｆ 为排放通量，ＣＨ４单位 ｍｇ·ｍ
－２·ｈ－１，Ｎ２Ｏ
单位 μｇ·ｍ－２·ｈ－１；ρ为 ＣＨ４、Ｎ２Ｏ 标准状态下的密
度；ｈ是采样箱顶部至水面实际高度（ｍ）；ｄＣ ／ ｄｔ 为
采样过程中采样箱内气体浓度变化率（ｍＬ·ｍ－３·
ｈ－１）；Ｔ是采样箱内平均温度（℃）．
全球增温潜势（ｇｌｏｂａｌ ｗａｒｍｉｎｇ ｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ，ＧＷＰ；
以 １００年尺度 ＣＯ２ 的 ＧＷＰ 为 １）计算公式［２１］如下：
ＧＷＰ＝ ２５×ＧＷＰＣＨ４＋ ２９８×ＧＷＰＮ２Ｏ
式中：单分子 ＣＨ４、 Ｎ２Ｏ 所引起的全球增温潜势
（ＧＷＰ，ｋｇ·ｈｍ－２，以 ＣＯ２ 当量计）分别是 ＣＯ２ 的 ２５
和 ２９８倍．
温室气体排放强度 （ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｇａｓ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，
ＧＨＧＩ）计算公式［２２］如下：
ＧＨＧＩ＝周年 ＧＷＰ（ＣＨ４＋Ｎ２Ｏ） ／水稻产量
式中：ＧＨＧＩ为温室气体排放强度（ｋｇ·ｋｇ－１）．
试验数据计算和统计分析利用 ＳＰＳＳ 软件和
Ｅｘｃｅｌ ２０１０．用最小显著法（ＬＳＤ）检验试验数据的差
异显著性水平（α＝ ０．０５）．
２　 结果与分析
２􀆰 １　 稻田 ＣＨ４和 Ｎ２Ｏ排放通量的季节变化
水稻生育期内各处理 ＣＨ４排放均表现为前期变
化剧烈、中后期稳定维持在较低水平的趋势（图 ２）．
各处理 ＣＨ４排放主要集中在晒田前的持续淹水阶
段，其中 ＦＦＰ 处理的 ＣＨ４排放峰在第 １９ 天出现，达
到了 ２１．１ ｍｇ·ｍ－２·ｈ－１ ．ＯＰＴ和 ＣＲＵ处理排放峰出
现在第 １２ 天，峰值为 ３０．９ 和 １８．３ ｍｇ·ｍ－２·ｈ－１ ．
ＤＭＰＰ 处理排放峰出现最晚，出现在移栽后 ２２ ｄ，达
到 １９．１ ｍｇ·ｍ－２·ｈ－１ ．晒田后各处理 ＣＨ４排放通量
显著下降，甚至出现负排放，各施氮处理 ＣＨ４排放趋
势基本相同，但排放通量表现出一定的差异．其中，
ＦＦＰ 处理排放通量最大，达到 ０．２ ｍｇ·ｍ－２·ｈ－１，
ＤＭＰＰ 处理排放通量最小，为－０．２２ ｍｇ·ｍ－２·ｈ－１ ．
Ｎ２Ｏ排放主要集中在晒田期间以及水稻生育后
期，水稻生育前期 Ｎ２Ｏ 排放集中在移栽后 １９ ｄ 内．
ＦＦＰ处理在首个观测日排放峰高于其他处理，达到
１９４１５期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 郭　 晨等： 缓 ／控释尿素对稻田周年 ＣＨ４和 Ｎ２Ｏ排放的影响　 　 　 　 　
图 ２　 稻田 ＣＨ４和 Ｎ２Ｏ排放通量的季节变化
Ｆｉｇ．２　 Ｓｅａｓｏｎａｌ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ＣＨ４ ａｎｄ Ｎ２Ｏ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ｐａｄｄｙ
ｆｉｅｌｄ．
１６８．１ μｇ·ｍ－２·ｈ－１，之后在 ７８ ｄ 出现最大排放峰，
为 ２０８．７ μｇ·ｍ－２·ｈ－１ ．ＯＰＴ 处理在晒田期间 Ｎ２Ｏ
排放明显高于其他处理，最高排放峰值达 ２４５． ３
μｇ·ｍ－２·ｈ－１ ．在水稻生长后期，ＣＲＵ 处理 Ｎ２Ｏ 排
放通量明显高于其他处理，在 ６８ ｄ 出现最大排放峰
值，为 １３６．３ μｇ·ｍ－２·ｈ－１ ．ＤＭＰＰ 处理在水稻整个
生育期 Ｎ２Ｏ排放通量均处于较低水平，仅在水稻季
最后一个观测日（９４ ｄ）出现较高排放，峰值为 １０６．０
μｇ·ｍ－２·ｈ－１ ．
２􀆰 ２　 休闲季稻田 ＣＨ４和 Ｎ２Ｏ排放通量的动态变化
休闲季稻田 ＣＨ４排放速率明显降低，趋近于零，
在水稻收获后的短时间内能观测到明显的负通量．
休闲季 ＣＨ４排放主要集中在收获后的第 ２０ ～ ７０ 天
（图 ２），该段时间平均气温较高，为 １４．７ ℃，总降水
量达到 １７６．９ ｍｍ，适宜的土壤水热条件和水稻残留
的根系促进了 ＣＨ４的产生．ＯＰＴ、ＣＲＵ 和 ＤＭＰＰ 处理
在５７ ｄ出现排放峰，峰值分别为０．２２、０．０８和０．２１
ｍｇ·ｍ－２·ｈ－１ ．
各处理休闲季 Ｎ２Ｏ 的排放主要集中在收获后
的前 ４０ ｄ，这种变化模式主要受温度、土壤湿度及肥
料使用的共同作用．进入冬季后，较低的温度导致
Ｎ２Ｏ排放通量较低，翌年春季随着气温升高各处理
Ｎ２Ｏ排放明显增加．在休闲季最高的排放峰出现在
水稻收获后第 １０６ 天的 ＦＦＰ 处理，峰值为 ３６３． ５
μｇ·ｍ－２·ｈ－１ ．
２􀆰 ３　 ＣＨ４和 Ｎ２Ｏ排放总量及其全球增温潜势
通过线性插值的方法估算了不同处理水稻季和
休闲季温室气体排放总量（表 １），ＦＦＰ 处理水稻生
长季 ＣＨ４排放量最高，达到 １１５．５ ｋｇ·ｈｍ
－２，ＤＭＰＰ
处理 ＣＨ４排放量最低，为 ５９．０ ｋｇ·ｈｍ
－２ ．与 ＦＦＰ 处
理相比，ＯＰＴ、ＣＲＵ 和 ＤＭＰＰ 处理 ＣＨ４排放量分别
减少１２． ６％、３７． ９％和 ４８． ９％． ＦＦＰ、ＯＰＴ 和 ＣＲＵ 处
理水稻季 Ｎ２Ｏ 排放总量分别达到 １． ６、１． ４ 和 １． ４
ｋｇ·ｈｍ－２，显著高于 ＤＭＰＰ 处理．与 ＦＦＰ 相比，ＯＰＴ、
ＣＲＵ 和 ＤＭＰＰ 处理水稻季 Ｎ２Ｏ 排放分别减少
１２􀆰 ５％、１２．５％和 ８７．５％．
休闲季 ＣＨ４排放总量较低，以 ＯＰＴ 处理排放量
最高，ＦＦＰ 处理表现为净吸收，ＣＲＵ 处理排放量趋
于零．休闲季 Ｎ２Ｏ 排放总量占周年排放总量的
５０􀆰 ４％～８６．６％，其中 ＤＭＰＰ 处理休闲季排放总量占
周年排放总量的比例最高，说明 ＤＭＰＰ 的短期抑制
效果显著，而后季作用并不明显．ＣＲＵ处理的排放总
量达到 ５．０ ｋｇ·ｈｍ－２，显著高于其余处理，这可能是
由于包膜控释尿素的肥力作用时间较长，收获后土
壤中残留的无机氮含量较高，导致出现高的 Ｎ２Ｏ
排放．
与 ＦＦＰ 相比，ＯＰＴ、ＣＲＵ 和 ＤＭＰＰ 处理水稻生
长季的 ＧＷＰ 分别减少 １２．６％、３４．７％和 ５４．１％，休闲
季分别减少 ３０．１％、２６．３％和 ３６．６％．ＣＨ４排放主要集
中在水稻生长季，Ｎ２Ｏ排放主要集中在休闲季．各处
理周年温室气体排放大小为 ＦＦＰ ＞ ＯＰＴ ＞ ＣＲＵ ＞
ＤＭＰＰ ，其中 ，水稻生长季占周年排放总量的
表 １　 不同施肥处理的温室气体排放量和综合温室效应
Ｔａｂｌｅ １　 Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓ ｏｆ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｇａｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ （ｋｇ·ｈｍ－２）
处理
Ｔｒｅａｔ⁃
ｍｅｎｔ
ＣＨ４ （ｋｇ·ｈｍ－２）
水稻季
Ｒｉｃｅ ｓｅａｓｏｎ
休闲季
Ｆａｌｌｏｗ ｓｅａｓｏｎ
Ｎ２Ｏ （ｋｇ·ｈｍ－２）
水稻季
Ｒｉｃｅ ｓｅａｓｏｎ
休闲季
Ｆａｌｌｏｗ ｓｅａｓｏｎ
ＧＷＰ （ＣＯ２ ⁃ｅ ｋｇ·ｈｍ－２）
水稻季
Ｒｉｃｅ ｓｅａｓｏｎ
休闲季
Ｆａｌｌｏｗ ｓｅａｓｏｎ
周年
Ａｎｎｕａｌ
ＦＦＰ １１５．５±９．５ａ －１．４±０．２ｃ １．６±０．３ａ ６．９±０．７ａ ３３６６．４±８４５．２ａ ２０２３．７±３３１．５ａ ５３９０．１±２９０．６ａ
ＯＰＴ １０１．０±１３．７ａｂ １．３±０．３ａ １．４±０．４ａ ４．６±０．７ｂ ２９４１．１±５４１．７ａｂ １４１４．４±３５４．７ａｂ ４３５５．５±２８１．１ｂ
ＣＲＵ ７１．８±６．０ｂｃ ０．０±０．３ｂ １．４±０．２ａ ５．０±０．１ａｂ ２１９９．０±９９．７ｂｃ １４９１．７±２５．４ａｂ ３６９０．７±１００．１ｂ
ＤＭＰＰ ５９．０±４．８ｃ ０．３±０．４ｂ ０．２±０．１ｂ ４．３±０．６ｂ １５４３．９±１０７．１ｃ １２８３．０±３００．６ｂ ２８２６．９±１５７．９ｃ
不同字母表示处理间差异显著（Ｐ＜０．０５）Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｔｔｅｒｓ ｍｅａｎｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｍｏｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ａｔ ０．０５ ｌｅｖｅｌ． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
２９４１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
表 ２　 不同施肥处理的水稻产量和温室气体排放强度
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｒｉｃｅ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｇａｓ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｉｎ ｄｉｆｆｅ⁃
ｒｅｎｔ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
产量
Ｇｒａｉｎ ｙｉｅｌｄ
（ｋｇ·ｈｍ－２）
增产
Ｉｎｃｒｅａｓｅ
ｒａｔｅ
（％）
温室气体
排放强度
ＧＨＧＩ
（ｋｇ·ｋｇ－１）
减排百分比
Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ
ｐｅｒｃｅｎｔ
（％）
ＦＦＰ ８．３±０．４ａ － ０．６５±０．０９ａ －
ＯＰＴ ８．７±０．７ａ ４．８ ０．５０±０．０４ｂ ２３．０
ＣＲＵ ９．１±０．５ａ ９．６ ０．４１±０．０４ｂｃ ３７．２
ＤＭＰＰ ８．７±０．６ａ ４．８ ０．３３±０．０５ｃ ４７．６
５４．６％～６７．５％．相对于 ＦＦＰ 处理， ＯＰＴ、 ＣＲＵ 和
ＤＭＰＰ 处理周年分别减排 １９．２％、３１．５％和 ４７．６％，
相对于 ＯＰＴ 处理， ＣＲＵ 和 ＤＭＰＰ 处理分别减排
１５．３％和 ３５．１％．
２􀆰 ４　 施氮对水稻产量及温室气体排放强度的影响
与 ＦＦＰ 处理相比，其他处理水稻产量提高
４．８％～９．６％（表 ２）．温室气体排放强度 ＧＨＧＩ 能
客观表达稻田单位经济产出的综合温室效应．各
施肥处理中， ＦＦＰ 处理的 ＧＨＧＩ 最大，达到 ０． ６５
ｋｇ·ｋｇ－１，与之相比，其他处理 ＧＨＧＩ 显著减少
２３．０％～４９．３％，在提高水稻产量的同时减少了温室
气体排放．
３　 讨　 　 论
３􀆰 １　 施氮处理对 ＣＨ４排放的影响
施氮是水稻提高产量最有效的农业技术措施之
一．施入稻田中的氮肥通过影响 ＣＨ４产生、氧化和运
输等环节而影响最终排放［１］，Ｂａｎｇｅｒ 等［２３］进行Ｍｅｔａ
分析表明，稻田施用化学氮肥能显著促进 ＣＨ４排放，
但氮肥的施用量、运筹方式及种类不同［２４］，可能增
加也可能减少稻田 ＣＨ４的排放量．缓 ／控释氮肥能够
长期提供水稻生长氮素需求，提高氮素利用率和产
量，减少环境污染［２５］，是近年来肥料研究的热点之
一．本研究表明，稻田 ＣＨ４排放主要集中在水稻生育
前期，特别是晒田之前，晒田之后排放明显减弱，这
与大多数研究结果相似［２６］ ．水稻季农民习惯施肥
（ＦＦＰ）处理 ＣＨ４排放总量最大，较其他处理提高
１４．４％～１０３．０％．这种高排放可能与晒田之前稻田较
高的氮肥投入有关，这是因为，一方面尿素水解产生
的 ＮＨ４
＋与水⁃土界面及根⁃土界面的氧化区域中 ＣＨ４
竞争单氧化酶，抑制 ＣＨ４氧化［２７］，这种氧化作用能
消耗掉稻田土壤产生 ＣＨ４总量的 ５０％ ～ ９０％［２８］ ．同
时施用尿素后土壤中氧化 ＣＨ４的优势种群由原来的
甲烷氧化菌转变成硝化细菌，甲烷氧化菌数量减少，
功能受到抑制［２９］ ．在本试验条件下，控释尿素能缓
慢释放 ＮＨ４
＋，水稻生育前期土壤 ＮＨ４
＋含量低于尿
素处理［３０］，抑制 ＣＨ４氧化作用较尿素处理偏弱，因
而前期排放通量偏低，较优化施肥处理（ＯＰＴ）减少
ＣＨ４排放 ２８．９％，这与 Ｚｈｏｕ 等［１６］的研究结果一致．
另一方面，大量田间观测试验表明［３１］，稻田甲烷排
放的季节性变化规律常常与水稻植株的生长过程密
切相关．稻田 ＣＨ４的排放量与水稻地上部生物量间
有显著的正相关关系［３２］ ．土壤产生的 ＣＨ４主要通过
植株排放到大气中，ＦＦＰ 处理前期大量的氮肥投入
使分蘖期水稻植株生长健壮，叶片多，根系发达，茎
蘖多，植株甲烷传输速率大［３３］ ．在水稻生长后期，稻
田土壤处于干湿交替状态，而缓 ／控释氮肥具有较长
的肥效作用，此时充足的氮素供应加上好氧条件极
可能促进甲烷氧化菌的生长和提高菌群数量［３４］，能
氧化更多的 ＣＨ４从而达到减少排放的效果．
ＣＨ４排放总量主要集中在水稻生长季，水稻收
获后稻田土壤处于落干状态，抑制了产甲烷菌活性．
本试验中，水稻收获后各处理 ＣＨ４排放通量处于较
低水平，甚至长期处于负通量，表现为 ＣＨ４的弱汇，
这与刘惠等［３５］对华南丘陵区冬闲稻田温室气体排
放的研究结果相同．此外，休闲季排放总量低与冬季
气温低、产 ＣＨ４所需底物少和无植株通道有关［２８］ ．
３􀆰 ２　 施氮处理对 Ｎ２Ｏ排放的影响
硝化和反硝化是土壤中 Ｎ２Ｏ 生成的主要微生
物过程．氮肥的施用为稻田 Ｎ２Ｏ的产生提供了基质，
增加土壤 Ｎ２Ｏ排放潜力［３６］ ．本研究表明，与 ＦＦＰ 处
理相比，ＯＰＴ、ＣＲＵ 和 ＤＭＰＰ 处理分别减少水稻季
Ｎ２Ｏ排放 １３．０％、１５．５％和 ８５．７％，其中 ＤＭＰＰ 处理
减排效果最为显著．优化施氮处理通过降低氮素的
投入，从而减少 Ｎ２Ｏ 排放，前人通过不同氮素水平
的试验也得到类似结论［１０］ ．控释尿素抑制了晒田之
前 Ｎ２Ｏ排放，却促进了晒田后稻田干湿交替期间
Ｎ２Ｏ的排放，而且较 ＯＰＴ和 ＤＭＰＰ 处理明显提高休
闲季稻田 Ｎ２Ｏ的排放．控释尿素处理并未有效降低
Ｎ２Ｏ排放总量，其原因可能是，稻田 Ｎ２Ｏ 的排放峰
值主要出现在晒田和干湿交替阶段，由于控释尿素
的缓释性和持续性，在整个水稻生育期内保持较高
的 ＮＨ４
＋浓度，为落干时土壤中硝化作用提供了丰富
的基质，复水后由于积累了较多的硝态氮，促进了反
硝化，因而导致了 Ｎ２Ｏ 排放增加［３０，３７］ ．有研究发现，
控释肥对稻田 Ｎ２Ｏ 排放的影响更依赖于田间水分
状况［３８］，休闲季降雨使土壤处于干湿交替状态，利
３９４１５期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 郭　 晨等： 缓 ／控释尿素对稻田周年 ＣＨ４和 Ｎ２Ｏ排放的影响　 　 　 　 　
于硝化和反硝化的交替进行，从而产生 Ｎ２Ｏ．ＤＭＰＰ
处理抑制了稻田土壤中铵态氮的硝化，可减少土壤
中的 ＮＯ３
－残留，提高 ＮＨ４
＋含量，降低 ＮＯ３
－反硝化
所引起的 Ｎ２Ｏ排放风险，其 Ｎ２Ｏ排放通量一直处于
较低水平，且总量最低．此外，本研究表明，各施氮处
理休闲季 Ｎ２Ｏ 排放占周年 Ｎ２Ｏ 总排放的 ７６．８％ ～
９４．９％，对周年 ＧＷＰ 的贡献率为３１．７％～４６．０％，因
而准确评价一种肥料的减排效果需考虑休闲季的
排放．
３􀆰 ３　 平衡施肥实现高产高效和减排
长期以来我国水稻增产过分依赖氮肥，导致氮
肥利用率降低［３９］ ．同时稻田土壤缺钾问题日益严
重［４０］ ．施肥结构不合理，氮、磷、钾比例失调，导致化
肥的利用效率较低．减施氮肥是基于满足水稻生长
需求，获得较高养分效率，同时获得与高投入相当的
作物产量的氮肥投入水平．王伟妮等［４１］对湖北省水
稻钾肥施用效果的研究表明，氮、磷、钾肥合理配施
才能最大限度提高水稻产量；施钾肥可以显著提高
中稻产量，增产量平均为 ６７９ ｋｇ·ｈｍ－２，以水稻单价
２．５元·ｋｇ－１计算，可以增收 １６９７．５ 元·ｈｍ－２ ．以本
试验地区适宜的水稻钾肥用量为 ９０ ｋｇ Ｋ２Ｏ·ｈｍ
－２
计算（Ｋ２Ｏ为 ６ 元·ｋｇ
－１），施用钾肥增加投入 ５４０
元·ｈｍ－２，纯收入增加 １１５７．５ 元·ｈｍ－２ ．本研究表
明，与 ＦＦＰ 处理相比，ＯＰＴ、ＣＲＵ 和 ＤＭＰＰ 处理均能
实现减氮稳产，其中 ＣＲＵ 处理增产最明显，达 ９．
６％．所以，在合理施用钾肥条件下减施氮肥可以实
现稳产减排．
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静）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｒｅｌｅａｓｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｏｎ ｎｉ⁃
ｔｒｏｕｓ ｏｘｉｄｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄ ｕｎｄｅｒ ｐｌａｓｔｉｃ ｆｉｌｍ
ｍｕｌｃｈｉｎｇ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ
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ｎｅｓｅ）
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ｍｅｎｔａｌ ｒｉｓｋ ｂｙ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ Ｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｉｎ ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ
Ｃｈｉｎｅｓｅ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ． Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ
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ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎ ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｒｉｃｅ ｆｒｏｍ ａ ｐａｄｄｙ ｓｏｉｌ． Ｗａｔｅｒ， Ａｉｒ
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（史衍玺）， ｅｔ ａｌ． Ｒｅｌｅａｓｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ⁃
ｒｅｌｅａｓｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｎｄ ｉｔｓ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｒｉｃｅ ｙｉｅｌｄ．
Ａｃｔａ Ｐｅｄｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ （土壤学报）， ２００５， ４２（４）：
６１９－６２７ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１９］　 Ｚｏｕ Ｊ⁃Ｗ （邹建文）， Ｈｕａｎｇ Ｙ （黄 　 耀）， Ｚｏｎｇ Ｌ⁃Ｇ
（宗良纲）， ｅｔ ａｌ． Ａ ｆｉｅｌｄ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ＣＯ２， ＣＨ４ ａｎｄ Ｎ２Ｏ
ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ｒｉｃｅ ｐａｄｄｙ ａｎｄ ｉｍｐａｃｔ ｆａｃｔｏｒｓ． Ａｃｔａ
Ｓｃｉｅｎｔｉａｅ Ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ （环境科学学报）， ２００３， ２３
（６）： ７５８－７６４ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
４９４１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
［２０］　 Ｌｉ Ｊ （李　 晶）， Ｗａｎｇ Ｍ⁃Ｘ （王明星）， Ｃｈｅｎ Ｄ⁃Ｚ （陈
德章）． Ｔｉｍｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｎｏｎ⁃ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ
ｏｆ ｍｅｔｈａｎｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ｒｉｃｅ ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄｓ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
ｔｈｅ Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
（中国科学院大学学报）， １９９８， １５（１）： ２４－２９ （ ｉｎ
Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２１］　 Ｑｉｎ Ｙ， Ｌｉｕ Ｓ， Ｇｕｏ Ｙ， ｅｔ ａｌ． Ｍｅｔｈａｎｅ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｕｓ ｏｘｉｄｅ
ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ｏｒｇａｎｉｃ ａｎｄ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｒｉｃｅ ｃｒｏｐｐｉｎｇ
ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ． Ｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｆｅｒｔｉｌｉｔｙ ｏｆ
Ｓｏｉｌｓ， ２０１０， ４６： ８２５－８３４
［２２］　 Ｓｈａｎｇ Ｑ， Ｙａｎｇ Ｘ， Ｇａｏ Ｃ， ｅｔ ａｌ． Ｎｅｔ ａｎｎｕａｌ ｇｌｏｂａｌ ｗａｒ⁃
ｍｉｎｇ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｎｄ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｇａｓ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ
ｄｏｕｂｌｅ ｒｉｃｅ⁃ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ： Ａ ３⁃ｙｅａｒ ｆｉｅｌｄ ｍｅａｓｕｒｅ⁃
ｍｅｎｔ ｉｎ ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ． Ｇｌｏｂａｌ Ｃｈａｎｇｅ
Ｂｉｏｌｏｇｙ， ２０１１， １７： ２１９６－２２１０
［２３］　 Ｂａｎｇｅｒ Ｋ， Ｔｉａｎ Ｈ， Ｌｕ Ｃ． Ｄｏ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ ｓｔｉｍｕ⁃
ｌａｔｅ ｏｒ ｉｎｈｉｂｉｔ ｍｅｔｈａｎｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ｒｉｃｅ ｆｉｅｌｄｓ？ Ｇｌｏｂａｌ
Ｃｈａｎｇｅ Ｂｉｏｌｏｇｙ， ２０１２， １８： ３２５９－３２６７
［２４］　 Ｗａｎｇ Ｚ， Ｄｅｌａｕｎｅ ＲＤ， Ｌｉｎｄａｕ ＣＷ， ｅｔ ａｌ． Ｍｅｔｈａｎｅ ｐｒｏ⁃
ｄｕｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｓｏｉｌ ａｍｅｎｄｅｄ ｗｉｔｈ ｒｉｃｅ ｓｔｒａｗ ａｎｄ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ． Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， １９９２， ３３： １１５－
１２１
［２５］　 Ｚｈｅｎｇ Ｓ⁃Ｘ （郑圣先）， Ｎｉｅ Ｊ （聂 　 军）， Ｘｉｏｎｇ Ｊ⁃Ｙ
（熊金英）， ｅｔ ａｌ． Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｒｏｌｅ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｒｅｌｅａｓｅ ｆｅｒ⁃
ｔｉｌｉｚｅｒ ｉｎ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ
ａｎｄ ｒｉｃｅ ｙｉｅｌｄ． Ｐｌａｎｔ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ａｎｄ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ （植
物营养与肥料学报）， ２００１， ７（１）： １１－１６ （ ｉｎ Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ）
［２６］　 Ｑｉｎ Ｘ⁃Ｂ （秦晓波）， Ｌｉ Ｙ⁃Ｅ （李玉娥）， Ｌｉｕ Ｋ⁃Ｙ （刘
克樱）， ｅｔ ａｌ． Ｍｅｔｈａｎｅ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｕｓ ｏｘｉｄｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ
ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ．
Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉ⁃
ｎｅｅｒｉｎｇ （农业工程学报）， ２００６， ２２（７）： １４３－１４８ （ｉｎ
Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２７］　 Ｃｏｎｒａｄ Ｒ． Ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ａｓ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ ｏｆ ａｔｍｏｓ⁃
ｐｈｅｒｉｃ ｔｒａｃｅ ｇａｓｅｓ （ Ｈ２， ＣＯ， ＣＨ４， ＯＣＳ， Ｎ２Ｏ， ａｎｄ
ＮＯ）． Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ， １９９６， ６０： ６０９－６４０
［２８］　 Ｗａｎｇ Ｍ⁃Ｘ （王明星）． Ｍｅｔｈａｎｅ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ Ｒｉｃｅ
Ｐａｄｄｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ． Ｂｅｉｊｉｎｇ： Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｒｅｓｓ， ２００１ （ ｉｎ Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ）
［２９］　 Ｃａｓｔｒｏ ＭＳ， Ｐｅｔｅｒｊｏｈｎ ＷＴ， Ｍｅｌｉｌｌｏ ＪＭ， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｆｌｕｘｅｓ ｏｆ Ｎ２Ｏ， ＣＨ４， ａｎｄ
ＣＯ２ ｆｒｏｍ ｓｏｉｌｓ ｉｎ ａ Ｆｌｏｒｉｄａ ｓｌａｓｈ ｐｉｎｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ． Ｃａｎａ⁃
ｄｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， １９９４， ２４： ９－１３
［３０］　 Ｄｉｎｇ Ｈ （丁　 洪）， Ｗａｎｇ Ｙ⁃Ｓ （王跃思）， Ｑｉｎ Ｓ⁃Ｊ （秦
胜金）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｒｅｌｅａｓｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ ｏｎ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｌｏｓｓ ｂｙ ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｎ２Ｏ ｅｍｉｓｓｉｏｎ． Ｊｏｕｒ⁃
ｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｏ⁃Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ （农业环境科学学
报）， ２０１０， ２９（５）： １０１５－１０１９ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３１］　 Ｒｏｇｅｒｓ ＣＷ， Ｂｒｙｅ ＫＲ， Ｎｏｒｍａｎ ＲＪ， ｅｔ ａｌ． Ｍｅｔｈａｎｅ
ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ｄｒｉｌｌ⁃ｓｅｅｄｅｄ， ｄｅｌａｙｅｄ⁃ｆｌｏｏｄ ｒｉｃｅ ｐｒｏｄｕｃ⁃
ｔｉｏｎ ｏｎ ａ ｓｉｌｔ⁃ｌｏａｍ ｓｏｉｌ ｉｎ Ａｒｋａｎｓａｓ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎ⁃
ｍｅｎｔａｌ Ｑｕａｌｉｔｙ， ２０１３， ４２： １０５９－１０６９
［３２］ 　 Ｋｅｒｄｃｈｏｅｃｈｕｅｎ Ｏ． Ｍｅｔｈａｎｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎ ｆｏｕｒ ｒｉｃｅ ｖａｒｉｅ⁃
ｔｉｅｓ ａｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｓｕｇａｒｓ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ａｃｉｄｓ ｏｆ ｒｏｏｔｓ ａｎｄ
ｒｏｏｔ ｅｘｕｄａｔｅｓ ａｎｄ ｂｉｏｍａｓｓ ｙｉｅｌｄ． Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ， Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ
＆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ２００５， １０８： １５５－１６３
［３３］　 Ｃａｏ Ｙ⁃Ｙ （曹云英）， Ｘｕ Ｊ⁃Ｂ （许锦彪）， Ｚｈｕ Ｑ⁃Ｓ （朱
庆森）． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｒｉｃｅ ｐｌａｎｔ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｒｉｃｅ
ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｏｎ ｍｅｔｈａｎｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｒａｔｅ． Ａｃｔａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｅ
Ｂｏｒｅａｌｉ⁃Ｓｉｎｉｃａ （华北农学报）， ２００５， ２０（２）： １０５ －
１０９ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３４］　 Ｂｏｄｅｌｉｅｒ ＰＬＥ， Ｒｏｓｌｅｖ Ｐ， Ｈｅｎｃｋｅｌ Ｔ， ｅｔ ａｌ． Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ
ｂｙ ａｍｍｏｎｉｕｍ⁃ｂａｓｅｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ ｏｆ ｍｅｔｈａｎｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｉｎ
ｓｏｉｌ ａｒｏｕｎｄ ｒｉｃｅ ｒｏｏｔｓ． Ｎａｔｕｒｅ， ２０００， ４０３： ４２１－４２４
［３５］　 Ｌｉｕ Ｈ （刘　 惠）， Ｚｈａｏ Ｐ （赵　 平）， Ｓｕｎ Ｇ⁃Ｃ （孙谷
畴）， ｅｔ ａｌ． Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＣＯ２， ＣＨ４ ａｎｄ Ｎ２Ｏ ｅｍｉｓ⁃
ｓｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ｗｉｎｔｅｒ⁃ｆａｌｌｏｗｅｄ ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄｓ ｉｎ ｈｉｌｌｙ ａｒｅａ ｏｆ
Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用
生态学报）， ２００７， １８（１）： ５７－６２ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３６］　 Ｘｉｏｎｇ ＺＱ， Ｘｉｎｇ ＧＸ， Ｚｈｕ ＺＬ． Ｎｉｔｒｏｕｓ ｏｘｉｄｅ ａｎｄ
ｍｅｔｈａｎｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ａｓ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｗａｔｅｒ， ｓｏｉｌ ａｎｄ ｎｉｔｒｏ⁃
ｇｅｎ． Ｐｅｄｏｓｐｈｅｒｅ， ２００７， １７： １４６－１５５
［３７］　 Ｙａｎ Ｘ， Ｄｕ Ｌ， Ｓｈｉ Ｓ， ｅｔ ａｌ． Ｎｉｔｒｏｕｓ ｏｘｉｄｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ
ｗｅｔｌａｎｄ ｒｉｃｅ ｓｏｉｌ ａｓ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎ⁃
ｔｒｏｌｌｅｄ⁃ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ ａｎｄ ｍｉｄ⁃ｓｅａｓｏｎ ａｅｒａｔｉｏｎ．
Ｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｆｅｒｔｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｏｉｌｓ， ２０００， ３２： ６０－６６
［３８］　 Ａｋｉｙａｍａ Ｈ， Ｔｓｕｒｕｔａ Ｈ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｆｏｒｍ
ｏｎ Ｎ２Ｏ， ＮＯ ａｎｄ ＮＯ２ ｆｌｕｘｅｓ ｆｒｏｍ Ａｎｄｉｓｏｌ ｆｉｅｌｄ． Ｎｕｔｒｉｅｎｔ
Ｃｙｃｌｉｎｇ ｉｎ Ａｇｒｏｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ， ２００２， ６３： ２１９－２３０
［３９］　 Ｘｕ Ｍ⁃Ｇ （徐明岗）， Ｌｉ Ｊ⁃Ｍ （李菊梅）， Ｌｉ Ｄ⁃Ｃ （李东
初）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ⁃ｒｅｌｅａｓｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
ｏｆ ｄｏｕｂｌｅ ｒｉｃｅ ｉｎ ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｃｈｉｎａ． Ｐｌａｎｔ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ａｎｄ
Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ （植物营养与肥料学报）， ２００９， １５
（５）： １０１０－１０１５ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［４０］　 Ｚｈａｎｇ Ｈ⁃Ｍ （张会民）， Ｘｕ Ｍ⁃Ｇ （徐明岗）． Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ
ｏｆ Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｉｎ Ｓｏｉｌｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ｕｎｄｅｒ Ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍ Ｆｅｒｔｉｌｉｚａ⁃
ｔｉｏｎ． Ｂｅｉｊｉｎｇ： Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｐｒｅｓｓ， ２００８ （ ｉｎ Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ）
［４１］　 Ｗａｎｇ Ｗ⁃Ｎ （王伟妮）， Ｌｕ Ｊ⁃Ｗ （鲁剑巍）， Ｌｕ Ｍ⁃Ｘ
（鲁明星）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｎｄ ｐｏ⁃
ｔａｓｓｉｕｍ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｎ ｅａｒｌｙ⁃， ｍｉｄ⁃ ａｎｄ ｌａｔｅ⁃ｓｅａｓｏｎ
ｒｉｃｅ ｉｎ Ｈｕｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｃｈｉｎａ． Ｐｌａｎｔ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ａｎｄ Ｆｅｒ⁃
ｔｉｌｉｚｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ （植物营养与肥料学报）， ２０１１， １７（５）：
１０５８－１０６５ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
作者简介　 郭　 晨，男，１９８６年生，博士研究生． 主要从事水
稻施肥技术研究． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｇｕｏｃｈｅｎ＠ ｗｅｂｍａｉｌ．ｈｚａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
责任编辑　 张凤丽
郭晨， 徐正伟，王斌，等． 缓 ／控释尿素对稻田周年 ＣＨ４和 Ｎ２Ｏ排放的影响． 应用生态学报， ２０１６， ２７（５）： １４８９－１４９５
Ｇｕｏ Ｃ， Ｘｕ Ｚ⁃Ｗ， Ｗａｎｇ Ｂ， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｌｏｗ ／ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｒｅｌｅａｓｅ ｕｒｅａ ｏｎ ａｎｎｕａｌ ＣＨ４ ａｎｄ Ｎ２Ｏ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｉｎ ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒ⁃
ｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， ２０１６， ２７（５）： １４８９－１４９５ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
５９４１５期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 郭　 晨等： 缓 ／控释尿素对稻田周年 ＣＨ４和 Ｎ２Ｏ排放的影响