秸稈還田條件下灌溉方式對雙季稻產量及農田溫室氣體排放的影響

成 臣，楊秀霞，汪建軍，程慧煌，羅 亢，曾勇軍，石慶華，商慶銀

（江西農業大學雙季稻現代化生產協同創新中心/作物生理生態與遺傳育種教育部重點實驗室/江西省作物生理生態與遺傳育種重點實驗室，南昌 330045）

近百年來，全球氣候正在發生以變暖為主要特征的顯著變化，人類社會生產生活引起的溫室氣體排放是全球氣候變暖的主要原因[1]。農田作為陸地的主要組成部分，它是溫室氣體的重要排放源。據估計，全球每年農業溫室氣體排放量為5.1~6.1 Pg CO2-equivalents（CO2-eq），其中農業CH4和N2O排放量分別占全球排放總量的60%和50%[2]。因此，如何減緩農田溫室氣體排放受到各國政府和農業環境科學家的廣泛關注。秸稈還田可以改善農田土壤理化性狀，提高土壤質量和養分循環利用效率，增加作物產量，對我國農業可持續發展具有重要作用[3]。然而諸多研究表明，在淹水條件下秸稈還田會導致稻田CH4大量排放，而稻田CH4和N2O排放又存在互為消長的關系[4-6]。為此，在評價秸稈還田生產效益的同時，不僅需要考慮如何實現稻田溫室氣體減排，還需綜合評估各種溫室氣體所產生的綜合溫室效應。

南方稻區是我國最重要的糧食主產區之一，對保障我國糧食安全起著不可替代的作用。雙季稻種植是我國南方稻區重要的農業生產模式，秸稈資源豐富且相對集中。近年來，以秸稈還田為核心內容的保護性耕作技術在南方稻區被廣泛推廣應用[7]。但在秸稈利用過程中存在一系列的問題，通過何種方式合理利用秸稈資源，降低秸稈還田對作物生長和溫室效應的負面影響，是目前南方雙季稻生產最重要問題之一。在秸稈還田過程中，不同利用方式對秸稈腐解、稻田溫室氣體排放及水稻生產發育的影響不同[4]。大量研究表明秸稈配施化肥[8]、腐解劑[9]、石灰[10]、生物炭[11]等可以改善秸稈利用。不同灌溉方式是影響稻田CH4排放和水稻產量的又一重要農田管理措施[12]，同時我國還是水資源嚴重短缺的國家，因此，在雙季稻生產中如何優化灌溉方式將對我國南方稻區秸稈及水資源合理利用具有重要意義。然而目前在秸稈還田條件下開展的灌溉方式研究并不多，能否通過改變灌溉方式同步實現水稻高產與溫室氣體減排還不夠明確。為此，本研究以雙季稻為對象，通過田間定位試驗，系統分析了秸稈還田條件下不同灌溉方式對雙季稻產量、稻田CH4和N2O排放以及綜合溫室效應的影響，以期為采取適宜灌溉措施，減緩稻田溫室氣體排放提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗點概況

試驗地點位于江西省進賢縣溫圳鎮楊溪村（116°5′28″E，28°20′10″N）。供試土壤為第四紀紅色粘土發育的潴育型水稻土，屬酸性簡育水耕人為土。年均溫度為17.5℃，全年1月平均溫度最低，為5℃；7月平均溫度最高，為29℃；日照時數平均為1900~2000 h；年均降雨量為1587 mm，水資源豐富。試驗前耕層土壤（0~20 cm）有機碳含量為 21.8 g·kg-1，全氮為 3.74 g·kg-1，速效鉀為 98.0 mg·kg-1，速效磷為 24.5 mg·kg-1，土壤 pH 值為 5.31。

1.2 試驗設計

試驗時間為2013年3月至2016年3月。試驗設3種灌溉方式：①持續淹水（F），插秧后田間一直保持淹水狀態，在收獲前1~2周排水落干；②中期烤田（F-D-F），插秧后淹水，在分蘗末期烤田，復水后保持淹水狀態至收獲前1~2周；③間歇灌溉（F-D-F-M），插秧后淹水，在分蘗末期烤田，復水后采用干濕交替的灌溉方式至收獲前1~2周。每個處理分別設3個小區，各小區面積均為54 m2，所有小區隨機區組排列。各處理水層深度實際情況見圖1（以2014年為例）。本試驗每年種植制度為早稻-晚稻-紫云英，早稻和晚稻移栽前分別采用旋耕機耕地4遍，冬季采用免耕種植方式。其他管理措施采用當地常規種植方式。

圖1 2014年水稻生長季田間水層深度變化Figure 1 Temporal variation of water depth during the double rice-growing seasons in 2014

所有小區均采取雙季稻秸稈全量還田和冬種紫云英的保護性耕作制度。早稻和晚稻供試品種分別為中嘉早17和五豐優T025。紫云英在晚稻收割前25 d播種，播種量為30~37.5 kg·hm-2。秸稈采用全量還田方式，水稻秸稈由久保田半喂入式聯合收割機在收割水稻時同步進行粉碎，其切割長度為5 cm左右。晚稻收獲后，各小區水稻秸稈粉碎施入相應小區表層作為紫云英的覆蓋物，次年紫云英鮮草按三等分與晚稻秸稈共同耕翻至相應小區，作早稻基肥。早稻收獲后，將各小區水稻秸稈粉碎施入相應小區中，作晚稻基肥。本試驗施用氮肥、磷肥和鉀肥分別為尿素、過磷酸鈣和氯化鉀，分別以N、P2O5和K2O計，早稻季三者用量分別為 150、75 kg·hm-2和 135 kg·hm-2，其中氮肥按基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶2∶3施用，磷肥作基肥一次性施用，鉀肥按基肥∶穗肥=7∶3施用。晚稻季用量分別為180、75 kg·hm-2和 150 kg·hm-2，其中氮肥按基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶2∶4施用，磷肥和鉀肥施肥比例同早稻。

1.3 樣品獲取與測定

1.3.1 產量及其構成因素

在成熟期每處理調查3個重復，每重復調查100蔸水稻的有效穗數。按平均有效穗選取考種樣，每小區分別取樣5蔸，調查每穗粒數、結實率及千粒重。每小區選取6 m2進行實際測產。

1.3.2 干物質生產

抽穗期和成熟期按照平均有效穗法取樣，每小區取5蔸，將水稻植株根減除、清洗，置于烘箱內105℃殺青15 min后，將烘箱溫度調至80℃至樣品恒重。

1.3.3 CH4和N2O的采集與測定

CH4和N2O采用靜態箱法采集。靜態箱采用不銹鋼板制成，規格為50 cm×50 cm×50 cm（當水稻生長高度超過50 cm時增加一個同規格雙向開口的箱體，即高度變為100 cm）。每小區固定采樣底座1個，底座上部有5 cm深的凹槽，測定時加水密封。水稻生長季（早稻和晚稻）采樣間隔為3~4 d，紫云英生長季（冬季）一般為 15 d。采氣時間為上午 9：00—11：00，CH4和N2O氣體濃度采用Agilent 7890b氣相色譜測定，CH4檢測器為FID，N2O檢測器為ECD。CH4和N2O采集和測定方法參考文獻[13]。CH4和N2O氣體排放通量計算公式為：

式中：F 為氣體排放通量，mg·m-2·h-1或 μg·m-2·h-1；ρ為標準狀態下氣體的密度，kg·m-3；h為采樣箱的凈高度，m；dc/dt為單位時間內采樣箱內氣體的濃度變化，10-6mol·mol-1·min-1或 10-9mol·mol-1·min-1；T 為采樣過程中采樣箱內的平均溫度，℃。

1.4 數據計算與統計方法

1.4.1 稻田CH4和N2O周年累積排放量計算公式為：

式中：Tn為CH4或 N2O周年累積排放量，kg·hm-2或kg N·hm-2；Fi為兩次采樣間 CH4、N2O 日排放通量平均值，mg·m-2·h-1或 μg·m-2·h-1；Di為兩次采樣間隔天數，d。

1.4.2 全球增溫潛勢和溫室氣體強度的計算

本研究估算了2013—2015年3個處理的CH4和N2O排放的全球增溫潛勢（Global Warming Potential，GWP）和溫室氣體排放強度（Greenhouse Gas Intensity，GHGI）。GWP是將氣體和相同質量CO2相比較下，造成全球暖化的相對能力，其中100年CH4的GWP為 25，N2O 的 GWP 為 298[14]。GWP（kg CO2-eq·hm-2·a-1）計算公式如下：

GHGI表示農業中生產單位產量的糧食對氣候的潛在影響（kg CO2-eq·kg-1）。

式中：Y 為周年產量，kg·hm-2。

1.4.3 結實率及收獲指數

結實率是指禾谷類作物飽滿谷粒占穎花總數的百分率。

收獲指數是作物收獲時經濟產量（籽粒、果實等）與生物產量之比，又名經濟系數。就水稻的收獲指數而言，其為水稻產量與成熟期總干物質的比值。

1.4.4 數據處理

試驗數據均采用Microsoft excel 2010和DPS 7.05軟件進行分析和處理，制圖采用Origin 9.0軟件，用LSD法進行差異顯著性檢驗（α=0.05）。

2 結果與分析

2.1 產量及溫室氣體排放的年際差異分析

方差分析（表1）表明，周年產量、周年CH4排放、周年N2O排放、全球增溫潛勢和溫室氣體強度在不同年份和不同灌溉處理間均呈極顯著差異，在年份與灌溉方式互作上均表現為差異不顯著。

2.2 產量及其構成因素

從雙季稻周年產量年際變化來看，F、F-D-F和F-D-F-M處理2014年周年產量比2013年分別增加5.8%、5.2%和4.5%，而2015年周年產量與2014年相比變化波動較小。其中產量呈增加趨勢的主要原因來自晚稻產量的逐漸增加。與F處理相比，2013—2015年F-D-F和F-D-F-M處理早稻平均產量分別增加9.8%和2.7%，晚稻平均產量分別增加4.8%和2.0%，其中F-D-F早晚和晚稻產量均顯著增加（2013年晚稻除外），而F和F-D-F-M之間早稻和晚稻產量差異均未達到顯著水平（2015年晚稻除外）（表2）。

與F處理相比，2013—2015年F-D-F處理早稻每穗平均粒數增加12.5%，二者差異顯著（2014年除外）；F-D-F-M處理每穗平均粒數也增加5.7%，顯著高于F處理（2013年除外）。與F處理相比，2013—2015年F-D-F和F-D-F-M處理晚稻每穗平均粒數分別增加9.7%和3.1%，其中F-D-F處理顯著高于F處理（2013年除外）。不同灌溉方式有效穗數、結實率和千粒重變化規律不明顯（表2）。

2.3 干物質生產

與F處理相比，F-D-F處理早稻抽穗期干物質量增加3.3%~8.5%，而成熟期干物質量降低1.0%~2.4%；與F處理相比，F-D-F-M處理抽穗期和成熟期干物質量分別降低1.8%~2.5%和5.4%~8.5%（表3）。除2014年抽穗期外，與F處理相比，F-D-F處理晚稻抽穗期和成熟期干物質量分別降低8.8%~11.0%和0.7%~2.9%；與F處理相比，F-D-F-M處理抽穗期和成熟期干物質量也分別降低6.9%~15.0%和1.3%~7.7%。方差分析表明，不同灌溉方式在不同年份、不同季節間抽穗期和成熟期干物質量均無顯著性差異。

2.4 收獲指數

不同灌溉方式對收獲指數具有顯著影響（圖2），不同年份和季節各處理間變化趨勢一致。與F處理相比，F-D-F和F-D-F-M處理收獲指數分別增加3.6%~13.2%和2.4%~10.9%，其中早稻F-D-F和FD-F-M處理收獲指數顯著高于F處理。

2.5 CH4和N2O周年累積排放量

在雙季稻系統3年輪作周期中，F、F-D-F和FD-F-M處理CH4周年累積排放量分別為678.2~988.4、322.6~661.7、208.3~520.6 kg·hm-2·a-1，其中各處理CH4周年累積排放量隨定位年限均呈增加趨勢（圖3A）。與F處理相比，F-D-F和F-D-F-M處理CH4周年累積排放量分別降低33.1%~52.4%和46.3%~69.3%。方差分析表明，與F處理相比，F-D-F和F-D-F-M處理CH4周年累積排放量均顯著降低，而F-D-F和F-D-F-M處理之間無顯著性差異。

表1 南方雙季稻田溫室氣體排放和產量在不同年份和灌溉方式的方差分析（F值）Table 1 A two-way ANOVA for the effects of different irrigation methods and year on greenhouse gas emissions and grain yields in double rice-cropping systems（F-value）

表2 秸稈還田條件下不同灌溉方式對雙季稻產量及其構成因素的影響Table 2 The influence of different irrigation methods on the grain yield and its components under crop residue incorporated in double rice-cropping systems

表3 秸稈還田條件下不同灌溉方式對雙季稻干物質生產的影響（t·hm-2）Table 3 The effect of different irrigation methods on the biomass and harvest indexes in double rice-cropping systems（t·hm-2）

不同灌溉制度N2O周年累積排放量年際間無明顯變化規律，但各處理間趨勢一致（圖3B）。在雙季稻系統3年輪作周期中，F、F-D-F和F-D-F-M處理N2O周年累積排放量分別為5.86~12.64、4.25~11.24、9.14~14.91 kg N·hm-2·a-1。與 F 處理相比，F-D-F 處理N2O周年累積排放量降低11.1%~27.5%，而F-D-FM處理N2O周年累積排放量增加10.2%~60.9%。

2.6 全球增溫潛勢

在雙季稻系統3年輪作周期中，F、F-D-F和FD-F-M處理GWP分別為20.7~27.2、11.4~18.7和9.7~15.7 t CO2-eq·hm-2·a-1（圖4A）。不同灌溉方式各處理GWP均呈增加趨勢，其中F、F-D-F和F-D-FM處理2015年GWP比2013年分別增加31.2%、63.0%和63.1%。方差分析表明，不同水分管理對GWP具有顯著影響，且不同年份表現規律一致。其中，F-D-F和F-D-F-M處理GWP分別顯著低于F處理31.5%~44.9%和38.2%~53.4%，而F-D-F和FD-F-M處理之間GWP沒有顯著差異。

在雙季稻系統中，不同灌溉方式稻田GWP的主要貢獻來源于CH4排放，F、F-D-F和F-D-F-M處理CH4排放貢獻率分別為81.5%~92.3%、70.6%~91.4%和53.2%~82.7%（圖4B）。與F處理相比，F-D-F和F-D-F-M處理CH4貢獻率分別降低1.0%~13.4%和7.0%~24.6%，其中F-D-F-M處理CH4貢獻率顯著低于F處理。

2.7 溫室氣體排放強度

在雙季稻系統3年輪作周期中，F、F-D-F和FD-F-M 處 理 GHGI 分 別 為 1.32~1.66、0.68~1.06、0.60~0.92 kg CO2-eq·kg-1。2013—2015 年，不同灌溉方式的GHGI均呈增加趨勢，F、F-D-F和F-D-F-M處理分別增加了25.4%、55.8%和53.6%（圖5）。與F處理相比，F-D-F和F-D-F-M處理GHGI分別降低36.2%~48.7%和38.8%~54.6%。方差分析表明，與F處理相比，F-D-F和F-D-F-M處理GHGI均顯著降低，而F-D-F和F-D-F-M處理之間沒有顯著差異。

3 討論

3.1 秸稈還田條件下不同灌溉方式對雙季稻產量的影響

在水稻生長發育過程中，灌溉方式通過改變稻田水層深度、土壤溫濕度等水稻生長環境，直接或者間接影響水稻生長發育和產量[15]。本研究表明，與F處理相比，2013—2015年F-D-F和F-D-F-M處理早稻平均產量分別增加9.8%和2.7%，晚稻平均產量分別增加4.8%和2.0%。與F處理相比，F-D-F和F-DF-M處理有效穗數和總干物質量沒有顯著差異，因此每穗粒數增多和收獲指數增加是這兩種灌溉方式高產的主要原因。這與一些研究結果相似，張彬等[16]研究表明，不同水分管理間水稻總干物質量和有效穗數沒有顯著差異，在物質轉運、成穗率和結實率等方面差異達到顯著水平，干濕交替處理產量較淹灌和畦灌處理分別增加9.2%和5.4%。趙黎明等[17]的研究也表明，干濕交替和持續淹水處理都具有較高的總干物質量，但節水灌溉處理形成高質量群體，生育后期群體光合生產和物質運轉能力強，收獲指數提高，從而增加水稻籽粒產量。究其原因，徐芬芬等[18]研究認為，與常規淹灌相比，間歇灌溉處理水稻根系活力高、生育后期干物質生產能力和氮素吸收與利用能力強，從而產量顯著提高。張自常等[19]研究表明，與習慣水層淹灌相比，干濕交替灌溉和畦溝灌溉提高分蘗成穗率和倒3葉的葉面積比率，劍葉光合速率、根量和根系活力得到提升，增加抽穗期至成熟階段的干物質積累量，從而顯著改善群體質量，增加水稻產量。這些研究說明中期烤田和間歇灌溉等節水灌溉方式加強了干物質積累與轉運能力，有效協調“源”的積累和“庫”的形成，是其水稻高產主要原因。

圖3 秸稈還田條件下不同灌溉方式對雙季稻田CH4和N2O周年累積排放量的影響Figure 3 Annual CH4and N2O emissions of different irrigation methods under crop residue incorporated in double rice-cropping systems

圖4 秸稈還田條件下不同灌溉方式對雙季稻田GWP及CH4排放對其貢獻率的影響Figure 4 The effect of different irrigation methods on the GWP and CH4to the contribution rate under crop residue incorporated in double rice-cropping systems

圖5 秸稈還田條件下不同灌溉方式對雙季稻田GHGI的影響Figure 5 The effect of different irrigation methods on the greenhouse gas emissions intensity（GHGI）under crop residue incorporated in double rice-cropping systems

本研究還發現，F-D-F-M處理產量低于F-D-F處理。可能是在生育后期土壤干濕交替過程中灌溉的土壤水勢較低，嚴重影響水稻生長發育，從而降低水稻產量[20-21]。楊生龍等[22]研究認為，適當節水對產量影響差異不顯著，但在節水過度栽培條件下會降低水稻產量。說明在干濕交替灌溉過程中，土壤落干程度的合理控制是獲得高產的原因，如何把握土壤適宜干濕程度成為干濕交替灌溉的技術關鍵。因此，水稻后期干濕交替過程中土壤水勢下限與產量的關系還有待進一步研究。

3.2 秸稈還田條件下不同灌溉方式對稻田溫室效應的影響

不同灌溉方式對CH4和N2O排放影響顯著，不同灌溉模式能夠形成不同的稻田土壤水分狀況，水分狀況是影響土壤硝化與反硝化過程的最重要因素之一。其中稻田土壤N2O排放主要集中在水分變化劇烈的干濕交替階段，因而直接影響稻田土壤N2O排放；而稻田CH4氣體排放的差異主要是由于不同灌溉方式下土壤水分含量及水層深度不同，進而使稻田CH4產生和氧化等過程發生改變[23-25]。本試驗中F處理N2O周年累積排放量低于F-D-F-M，但差異不顯著，而CH4周年累積排放量顯著高于F-D-F和F-DF-M處理。與N2O相比，盡管CH4具有較低的GWP，但F處理稻田CH4累積排放量對GWP的貢獻高達81.5%~92.3%。與F處理相比，F-D-F和F-D-F-M處理CH4貢獻率分別降低1.0%~13.4%和7.0%~24.6%，從而導致F處理GWP顯著高于F-D-F和F-D-F-M兩個處理。本研究結果表明，在雙季稻系統中，與F處理相比，F-D-F和F-D-F-M處理GWP分別顯著降低31.5%~44.9%和38.2%~53.4%。Win等[26]和Ahn等[27]研究也表明，不同灌溉方式對稻田GWP影響不同，其中非充分灌溉能顯著降低稻田GWP。此外本研究還表明，江西雙季稻區GWP與Chen等[28]在湖南雙季稻區開展的施氮量對稻田GWP影響的研究結果相似（13.5~18.7 t CO2-eq·hm-2·a-1），但高于王斌等[29]在湖北雙季稻區開展的外施控釋肥和添加劑對稻田GWP 影響的研究結果（2.8~5.1 t CO2-eq·hm-2·a-1），而本研究得到雙季稻區GWP的范圍也與謝立勇等[30]研究結果較為一致。

在水稻生產過程中既要考慮稻田溫室氣體排放也要兼顧水稻產量。本試驗中，江西雙季稻區GHGI與Chen等[28]和孔憲旺等[31]在湖南雙季稻區研究結果相似（GHGI分別為 0.99~1.26 kg CO2-eq·kg-1和0.97~1.89 kg CO2-eq·kg-1），但高于王斌等[29]在湖北雙季稻區開展外施控釋肥和添加劑對稻田GHGI影響的研究結果（0.12~0.33 kg CO2-eq·kg-1）。本試驗不同灌溉方式GHGI結果表明，與F處理相比，雙季稻田FD-F和F-D-F-M處理GHGI分別顯著降低36.2%~48.7%和38.8%~54.6%。灌溉方式通過影響作物產量和稻田GWP的方式對GHGI產生影響[24]。F-D-F和F-D-F-M處理在水稻增產的同時通過有效降低稻田CH4排放使GWP顯著降低，從而使稻田GHGI顯著下降。這與秦曉波[32]、Cook等[33]和Zschornack等[34]研究結果相一致。因此，中期烤田和間歇灌溉處理能在保證雙季稻高產的基礎上，顯著降低稻田溫室氣體排放，是南方雙季稻區秸稈還田條件下比較適宜的灌溉方式。

此外本研究還發現，秸稈還田條件下不同灌溉方式各處理CH4周年累積排放量和綜合溫室效應隨定位年限均呈增加趨勢。可能原因是外施秸稈和紫云英等有機物質，其分解的累積效應及后效使土壤有機碳含量增加，從而使稻田綜合溫室效應逐年增加[30，35-36]。至于其長期效果還有待研究。

4 結論

（1）在南方雙季稻區，不同灌溉方式干物質積累沒有顯著差異，與持續淹水處理相比，中期烤田和間歇灌溉處理收獲指數分別增加3.6%~13.2%和2.4%~10.9%，同時每穗粒數也均呈增加趨勢，從而提高了水稻產量。

（2）CH4是雙季稻田綜合溫室效應的主要貢獻者。與持續淹水處理相比，中期烤田和間歇灌溉處理均能顯著降低CH4周年累積排放量。與持續淹水相比，中期烤田和間歇灌溉處理可顯著降低雙季稻田全球增溫潛勢和溫室氣體排放強度。

因此，在南方雙季稻區實施秸稈還田，采用中期烤田和間歇灌溉的水分管理方式都可以實現水稻高產和溫室氣體減排的雙贏。

[1]張玉銘,胡春勝,張佳寶,等.農田土壤主要溫室氣體（CO2、CH4、N2O）的源/匯強度及其溫室效應研究進展[J].中國生態農業學報,2011,19（4）：966-975.ZHANG Yu-ming,HU Chun-sheng,ZHANG Jia-bao,et al.Research advances on source/sink intensities and greenhouse effects of CO2,CH4and N2O in agricultural soils[J].Chinese Journal of Eco-Agriculture,2011,19（4）：966-975.

[2]Smith P,Martino D,Cai Z C,et al.Policy and technological constraints to implementation of greenhouse gas mitigation options in agriculture[J].Agriculture,Ecosystems and Environment,2007,118（1/2/3/4）：6-28.

[3]余 坤,馮 浩,王增麗,等.氨化秸稈還田改善土壤結構增加冬小麥產量[J].農業工程學報,2014,30（15）：165-173.YU Kun,FENG Hao,WANG Zeng-li,et al.Ammoniated straw improving soil structure and winter wheat yield[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2014,30（15）：165-173.

[4]Yang X X,Shang Q Y,Wu P P,et al.Methane emissions from double rice agriculture under long-term fertilizing systems in Hunan,China[J].Agriculture,Ecosystems and Environment,2010,137（3）：308-316.

[5]Vibol S,Towprayoon S.Estimation of methane and nitrous oxide emissions from rice field with rice straw management in Cambodia[J].Environ Monit Assess,2010,161（1）：301-313.

[6]Ly P,Duong Vu Q,Jensen L S,et al.Effects of rice straw,biochar and mineral fertiliser on methane（CH4）and nitrous oxide（N2O）emissions from rice（Oryza sativa L.）grown in a rain-fed lowland rice soil of Cam －bodia：A pot experiment[J].Paddy and Water Environment,2015,13（4）：465-475.

[7]刁偉偉,鄭桂萍,趙鳳亮,等.水稻節水保護性耕作的土壤理化性狀及產量效應研究[J].黑龍江八一農墾大學學報,2007,19（6）：14-17.DIAO Wei-wei,ZHENG Gui-ping,ZHAO Feng-liang,et al.Research on soil traits and yield of rice under water-saving protective tillage[J].Journal of Heilongjiang August First Land Reclamation University,2007,19（6）：14-17.

[8]楊濱娟,黃國勤,錢海燕.秸稈還田配施化肥對土壤溫度、根際微生物及酶活性的影響[J].土壤學報,2014,51（1）：150-157.YANG Bin-juan,HUANG Guo-qin,QIAN Hai-yan.Effects of straw incorporation plus chemical fertilizer on soil temperature,root microorganisms and enzyme activities[J].Acta Pedologica Sinica,2014,51（1）：150-157.

[9]劉 剛,莊義慶,楊敬輝,等.腐稈劑與秸稈配施對稻田N2O排放的影響[J].環境科學學報,2014,34（3）：736-741.LIU Gang,ZHUANG Yi-qing,YANG Jing-hui,et al.Effects of incorporation of straw treated with straw decomposing microbial inoculants on nitrous oxide emission from paddy field[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2014,34（3）：736-741.

[10]侯文峰,李小坤,王思潮,等.石灰與秸稈配施對冷浸田水稻產量與土壤特性的影響[J].華中農業大學學報,2015,34（5）：58-62.HOU Wen-feng,LI Xiao-kun,WANG Si-chao,et al.Effects of combined application of lime and straw on rice yield and soil properties in cold waterlogged paddy field[J].Journal of Huazhong Agricultural University,2015,34（5）：58-62.

[11]張 星,劉杏認,張晴雯,等.生物炭和秸稈還田對華北農田玉米生育期土壤微生物量的影響[J].農業環境科學學報,2015,34（10）：1943-1950.ZHANG Xing,LIU Xing-ren,ZHANG Qing-wen,et al.Effects of biochar and straw direct return on soil microbial biomass during maize growth season in North China plain[J].Journal of Agro-Environment Science,2015,34（10）：1943-1950.

[12]王孟雪,張忠學,呂純波,等.不同灌溉模式下寒地稻田CH4和N2O排放及溫室效應研究[J].水土保持研究,2016,23（2）：95-100.WANG Meng-xue,ZHANG Zhong-xue,L譈Chun-bo,et al.CH4and N2O emissions from rice paddy field and their GWPs research in different irrigation modes in cold region[J].Research of Soil and Water Conservation,2016,23（2）：95-100.

[13]馬艷芹,錢晨晨,孫丹平,等.施氮水平對稻田土壤溫室氣體排放的影響[J].農業工程學報,2016,32（增刊2）：128-134.MA Yan-qin,QIAN Chen-chen,SUN Dan-ping,et al.Effect of nitrogen fertilizer application on greenhouse gas emissions from soil in paddy field[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2016,32（Suppl 2）：128-134.

[14]Stocker T F,Qin D,Plattner G K,et al.Climate change 2013：The physical science basis.Contribution of working group Ⅰ to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change[M].New York：Cambridge University Press,2013.

[15]姚 林,鄭華斌,劉建霞,等.中國水稻節水灌溉技術的現狀及發展趨勢[J].生態學雜志,2014,33（5）：1381-1387.YAO Lin,ZHENG Hua-bin,LIU Jian-xia,et al.Current situation and prospect of rice water-saving irrigation technology in China[J].Chinese Journal of Ecology,2014,33（5）：1381-1387.

[16]張 彬,黃 慶,劉懷珍,等.不同水分管理模式下華南雙季超級稻群體生長及物質生產特征[J].中國稻米,2013,19（4）：30-34.ZHANG Bin,HUANG Qing,LIU Huai-zhen,et al.Double cropping super rice growth and matter production characteristics of different water management mode in Southern China[J].China Rice,2013,19（4）：30-34.

[17]趙黎明,李 明,鄭殿峰,等.灌溉方式與種植密度對寒地水稻產量及光合物質生產特性的影響[J].農業工程學報,2015,31（6）：159-169.ZHAO Li-ming,LI Ming,ZHENG Dian-feng,et al.Effects of irrigation methods and rice planting densities on yield and photosynthetic characteristics of matter production in cold area[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2015,31（6）：159－169.

[18]徐芬芬,曾曉春,石慶華,等.不同灌溉方式對水稻生長與產量的影響[J].江西農業大學學報,2005,27（5）：653-658.XU Fen-fen,ZENG Xiao-chun,SHI Qing-hua,et al.Effects of irrigation patterns on growth and yield of rice varieties[J].Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis,2005,27（5）：653-658.

[19]張自常,徐云姬,褚 光,等.不同灌溉方式下的水稻群體質量[J].作物學報,2011,37（11）：2011-2019.ZHANG Zi-chang,XU Yun-ji,CHU Guang,et al.Population quality of rice under different irrigation regimes[J].Acta Agromica Sinica,2011,37（11）：2011-2019.

[20]卞金龍.干濕交替灌溉對不同水稻品種產量與品質的影響[D].揚州：揚州大學,2015.BIAN Jin-long.Effects of alternate wetting and drying irrigation on the grainyieldandqualityofdifferentdroughtresistancerice[D].Yangzhou：Yangzhou Univerrity,2015.

[21]張 耗,劇成欣,陳婷婷,等.節水灌溉對節水抗旱水稻品種產量的影響及生理基礎[J].中國農業科學,2012,45（23）：4782-4793.ZHANG Hao,JU Cheng-xin,CHEN Ting-ting,et al.Effect of watersaving irrigation on the grain yield of water-saving and drought-resistance rice and its physiological bases[J].Scientia Agricultura Sinica,2012,45（23）：4782-4793.

[22]楊生龍,王興盛,強愛玲,等.不同灌溉方式對水稻產量及產量構成因子的影響[J].中國稻米,2010,16（1）：49-51.YANG Sheng-long,WANG Xing-sheng,QIANG Ai-ling,et al.Effects of different irrigation methods on rice yield and yield components[J].China Rice,2010,16（1）：49-51.

[23]彭世彰,侯會靜,徐俊增,等.稻田CH4和N2O綜合排放對控制灌溉的響應[J].農業工程學報,2012,28（13）：121-126.PENG Shi-zhang,HOU Hui-jing,XU Jun-zeng,et al.CH4and N2O emissions response to controlled irrigation of paddy fields[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2012,28（13）：121-126.

[24]Riya S,Katayama M,Takahashi E,et al.Mitigation of greenhouse gas emissions by water management in a forage rice paddy field supplemented with dry-thermophilic anaerobic digestion residue[J].Water,Air,&Soil Pollution,2014,225（9）：1-13.

[25]Thakur A K,Mohanty R K,Patil D U,et al.Impact of water management on yield and water productivity with system of rice intensification（SRI）and conventional transplanting system in rice[J].Paddy and Water Environment,2014,12（4）：413-424.

[26]Win K T,Nonaka R,Win A T,et al.Effects of water saving irrigation and rice variety on greenhouse gas emissions and water use efficiency in a paddy field fertilized with anaerobically digested pig slurry[J].Paddy Water Environ,2015,13（1）：51-60.

[27]Ahn J H,Choi M Y,Kim B Y,et al.Effects of water-saving irrigation on emissions of greenhouse gases and prokaryotic communities in rice paddy soil[J].Microb Ecol,2014,68（2）：271-283.

[28]Chen Z D,Chen F,Zhang H L,et al.Effects of nitrogen application rates on net annual global warming potential and greenhouse gas intensity in double-rice cropping systems of the Southern China[J].EnvironmentalScienceandPollutionResearch,2016,23（24）：24781-24795.

[29]王 斌,李玉娥,萬運帆,等.控釋肥和添加劑對雙季稻溫室氣體排放影響和減排評價[J].中國農業科學,2014,47（2）：314-323.WANG Bin,LI Yu-e,WAN Yun-fan,et al.Effect and assessment of controlled release fertilizer and additive treatments on greenhouse gases emission from a double rice field[J].Scientia Agricultura Sinica,2014,47（2）：314-323.

[30]謝立勇,許 婧,郭李萍,等.水肥管理對稻田CH4排放及其全球增溫潛勢影響的評估[J].中國生態農業學報,2017,25（7）：958-967.XIE Li-yong,XU Jing,GUO Li-ping,et al.Evaluation on impact of water and fertilizer management on daily CH4emission from paddy field in China and global warming potential[J].Chinese Journal of Eco-A－griculture,2017,25（7）：958-967.

[31]孔憲旺,劉英烈,熊正琴,等.湖南地區不同集約化栽培模式下雙季稻稻田CH4和N2O的排放規律[J].環境科學學報,2013,33（9）：2612-2618.KONG Xian-wang,LIU Ying-lie,XIONG Zheng-qin,et al.CH4and N2O emissions from double-rice field under different intensified cultivation patterns in Hunan Province[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2013,33（9）：2612-2618.

[32]秦曉波.減緩華中典型雙季稻田溫室氣體排放強度措施的研究[D].北京：中國農業科學院研究生院,2011.QIN Xiao-bo.Mitigation of greenhouse gas intensity from typical double rice field of central China[D].Beijing：Graduate School of Chinese Academy of Agricultural Sciences,2011.

[33]Cook B I,Puma M J,Krakauer N Y.Irrigation induced surface cooling in the context of modern and increased greenhouse gas forcing[J].Climate Dynamics,2011,37（7/8）：1587-1600.

[34]Zschornack T,Rosa C,Pedroso G M,et al.Mitigation of yield-scaled greenhouse gas emissions in subtropical paddy rice under alternative irrigation systems[J].Nutrient Cycling in Agroecosystems,2016,105（1）：61-73.

[35]Ghimire R,Norton U,Bista P,et al.Soil organic matter,greenhouse gases and net global warming potential of irrigated conventional,reduced-tillage and organic cropping systems[J].Nutrient Cycling in A－groecosystems,2017,107（1）：49-62.

[36]Warnecke S,Paulsen H M,Schulz F,et al.Greenhouse gas emissions from enteric fermentation and manure on organic and conventional dairy farms：An analysis based on farm network data[J].Organic Agriculture,2014,4（4）：285-293.