不同灌溉模式和施氮处理下稻田N2O排放与反硝化酶活性的关系

通过大田试验，研究不同灌溉模式和施氮处理对晚稻和早稻不同时期稻田N2O排放和硝酸还原酶（NR）、亚硝酸还原酶（NiR）和羟胺还原酶（HyR）活性的影响，并分析稻田N2O排放通量与NR、NiR和HyR活性的关系. 两季试验均设3种灌溉模式[常规灌溉（CIR）、“薄浅湿晒”灌溉（TIR）以及干湿交替灌溉（DIR）]和2种施氮处理（N1：100%尿素；N2：50%尿素＋50%猪粪）. 结果表明：N2处理下，TIR模式早稻产量较CIR模式提高20.9%，DIR模式早稻产量和两季总产量较CIR模式分别提高37.4%和21.6%. 相同施氮处理下，CIR模式土壤NR和NiR活性大于DIR模式，DIR模式土壤HyR活性在分蘖期、孕穗期和乳熟期显著大于CIR模式. 与N1相比，CIR模式下N2处理土壤NR和NiR活性在孕穗期分别提高12.5%-15.1%和12.2%-25.4%；TIR模式下N2处理土壤NiR活性在分蘖期和孕穗期分别提高11.9%-16.9%和17.6%-27.1%，以及土壤HyR活性在乳熟期和成熟期分别提高34.3%-40.8%和10.1%-41.8%；DIR模式下N2处理土壤NiR活性在乳熟期和成熟期分别提高18.0%-26.1%和4.9%-12.9%，以及土壤HyR活性在孕穗期提高27.2%-40.3%. DIR和N2互作显著降低分蘖期和乳熟期土壤NR活性，提高土壤HyR活性. CIR和TIR模式稻田N2O排放主要集中在乳熟期和成熟期，不同处理两季水稻N2O总排放量的顺序为DIR-N2 > DIR-N1 > TIR-N2 > CIR-N2 > TIR-N1 > CIR-N1；两季稻田N2O排放通量与HyR活性显著正相关（相关系数为0.423-0.431）. 因此DIR和N2互作提高了稻田水稻产量、N2O排放量以及分蘖期、乳熟期土壤HyR活性，但降低了土壤NR活性，且土壤HyR活性显著影响N2O排放通量，其结果可为稻田N2O减排提供依据. （图5 表2 参31