2结果与讨论


2.1栽培方式对生长期稻田氧化亚氮通量季节变化的影响


在整个观测期内，不同栽培方式稻田的氧化亚氮通量没有十分明显的规律(见图2)。这主要是因为在水稻生长过程中，植物生长和生产管理措施以及当地气候的特点等因素的变化有关。在水稻移栽初期不同栽培方式稻田的氧化亚氮通量有所上升，出现了第1个排放峰，这与Zou等研究结论一致，这主要是由稻田初期施用基肥引起的，从而增加了土壤中的N含量；但秦晓波等研究认为，晚稻时期施用基肥与追肥均导致氧化亚氮排放下降，与本研究结论相悖，这可能与当地土壤氮含量密切相关。在移栽后第15 d左右不同栽培方式稻田的氧化亚氮排放迅速下降，甚至出现了负排放，表明前期施用的基肥已经分解完毕，并且长期处于淹水状态，不利于产生氧化亚氮。移栽50 d后大田开始实行间歇灌溉的管理方式，使淹水厌氧的环境反复被破坏，引起土壤中硝化和反硝化作用反复出现，从而出现了中期杂乱无章的排放模式。到了后期水稻进入成熟期，大田开始进行晒田，氧化亚氮通量也趋于稳定。

手插、抛秧、机插和直播样地氧化亚氮季节变化通量分别为-55.67～63.73、-53.03～70.31、-47.41～84.29、-27.38～85.10μg/(m2·h)，平均值分别为7.71、20.98、11.24、37.78μg/(m2·h)，氧化亚氮平均通量Q由小到大分别为Q(手插)


根据水稻不同生育期进一步分析比较不同栽培方式下稻季氧化亚氮通量的差异见表1。除直播外，手插、机插和抛秧在各自生育期内均出现了季节累积通量为负的现象，其中，手插出现在拔节孕穗期、机插出现在返青期、抛秧出现在分蘖期；从负排放累积量上看，机插、抛秧、手插的累积通量分别为-0.89 mg/m2、-1.64 mg/m2、-7.59 mg/m2；从占生长季节比例看，手插和机插在成熟期所占比例最高，占到了全生育期的55.68%和36.87%，直播在抽穗扬花期最高，为27.57%，抛秧在拔节孕穗期最高，为42.26%。

表1稻季N2O平均通量及水稻不同生育阶段N2O累积通量占全生育期总排放通量的比例

注：空白项表示负值不参与讨论。


2.2环境影响因子分析


不同栽培方式、稻田不同环境因子在整个观测期内的变化趋势如图3所示。不同水稻栽培方式的稻田氧化亚氮通量与环境因子的相关关系见表2。结果表明，在本研究中，除手插样地的土壤pH和Eh对稻田氧化亚氮通量影响显著外外，其他因子与不同栽培方式的样地氧化亚氮通量的关系则不显著，这说明其变化可能受到多因子的协同影响。

图3土壤环境因子在水稻生长观测期内的变化趋势

表2不同栽培方式样地的N2O通量与环境因子的相关系数

注：*表示在0.05水平上显著相关


2.3不同栽培方式对水稻产量的影响


邓飞等研究发现，适宜的栽培方式能促进产量的提高。很多前人都研究过不同栽培方式对水稻产量的影响，但是研究的着重点和水稻品种等方面均存在差异，并且存在水热条件等的差异，所以结果并不一致，与本实验也有差异。为了更好地评价不同水稻栽培方式对产量的影响，通过进一步对比手插、机插、直播和抛秧的主要生长特征和产量(见表3)可以看出：根干质量和地上干质量呈正相关关系，不同栽培方式的根干质量和地上干质量的差异可能是由于不同栽培方式下稻田秧苗密度造成的；结实率与干质量之间呈现出负相关关系，在一定程度上说明秧苗的密度越大结实率越低。直播是所有不同栽培方式中秧苗密度最大的，而64%的结实率却是最低的，正好说明了这一点。另外，也有研究表明，直播栽培穗多粒少，千粒质量减轻。从千粒质量看，4种不同栽培方式由小到大的排序为机插、手插、直播、抛秧；从单丛产量看，4种不同栽培方式由小到大的排序为手插、抛秧、机插、直播。

表3不同栽培方式下水稻主要生长特征及产量


3结束语


稻田氧化亚氮减排是当前温室气体减排的热点与核心问题，试验出合理有效的可行的减排措施至关重要。本文对不同水稻栽培方式对稻田氧化亚氮排放的影响进行了探索，发现氧化亚氮平均排放量在手插和机插方式下较低，机插还具有较高的水稻产量。目前，关于不同水稻栽培方式的选择在稻田氧化亚氮减排中的应用研究还不是很多，在今后的研究中有待对不同水稻栽培方式对氧化亚氮减排应用的有效性和环境效应作进一步的探讨，以期使之成为稻田氧化亚氮减排的有效技术手段。基于此，以下两方面的研究有待加强：一是继续开展不同水稻栽培方式对氧化亚氮排放的影响机理研究，以期调节不同水稻栽培方式对控制稻田氧化亚氮排放的有效性，使其减排效率优化到最大；二是当今关于不同水稻栽培方式减缓氧化亚氮排放的研究仅局限于较小的研究区域，其应用结果的外适性不强，因此，探究不同水稻产区、不同水稻栽培方式对减缓氧化亚氮排放有效性的影响很有必要。