近日，华中农业大学资源与环境学院生态过程与环境效应团队针对稻田轮作体系中前作施氮肥对后作生长季温室气体排放影响方面取得一系列进展，相关成果发表在国际学术期刊Applied Soil Ecology，Plant and Soil和Science of the Total Environment。这些研究结果可为优化水旱轮作系统中氮肥管理模式提供参考，对我国农业碳减排措施制订，及碳中和目标的实现有重要参考意义。

气候变暖是受到人们广泛关注的全球性环境问题，导致这一现象产生的根源是大气中温室气体浓度的不断增加。氮肥是获取作物高产的重要手段，氮肥使用的合理与否也在很大程度上影响了土壤温室气体排放，在稻田轮作系统中，氮肥对当季土壤温室气体排放研究报道比较多，在保证作物不减产的前提下，可以通过优化当季作物氮肥的施用量来控制农田土壤温室气体的排放，但关于稻田轮作系统中前茬作物施肥是否影响后茬作物种植过程中土壤温室气体排放则未有定论。针对这一问题，资源与环境学院生态过程与环境效应团队采取小区试验和田间试验，探究了水旱轮作系统中氮肥对当季和后茬作物种植过程中土壤温室气体甲烷（CH₄）和氧化亚氮（N₂O）排放的影响。

小区试验以油菜-水稻轮作系统为研究对象，设置了油菜和水稻生长季均施氮肥（N_150-150）；油菜季施氮肥，水稻季不施氮肥（N_150-0）；油菜季不施氮肥，水稻季施氮肥（N_0-150）；油菜和水稻季均不施氮肥（N_0-0）。研究结果表明油菜季施氮肥不仅增加了油菜季N₂O的排放总量，也增加了水稻季CH₄和N₂O的排放总量。这是因为油菜季施用氮肥促进了土壤碳的积累，这些碳在水稻季成为CH₄产生的底物和N₂O生成的能源物质。油菜季施氮肥还提高了水稻季土壤中铵态氮含量，高浓度的铵态氮可抑制稻田土壤CH₄氧化从而增加其排放，同时，高浓度的铵态氮有利于土壤氨氧化过程的进行，增加其中间产物N₂O的排放。

田间试验以典型冬水田为研究对象，即夏季种植水稻，冬季休闲的种植模式，设置水稻季常规施氮肥（CN）和不施氮肥（NN）两个处理。研究结果表明水稻种植期间施加氮肥不仅增加了水稻季CH₄的排放，也促进了休闲期间土壤CH₄的排放。

华中农业大学资源与环境学院博士生徐鹏和蒋梦蝶分别为第一作者，胡荣桂教授为通讯作者，该工作得到国家自然科学基金的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2020.103633

https://doi.org/10.1007/s11104-021-05162-x

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140632

作者：蒋梦蝶

审稿人：胡荣桂