3.1 水稻生长季内CH ₄ 排放规律

3.1.1 不同水氮处理条件下稻田CH ₄ 的排放通量的季节变化特征

不同水氮处理条件下稻田CH ₄ 的排放通量的季节变化特征如图3.1所示。

由图3.1（a）可以看出，在控灌条件下，不同水肥处理稻田CH ₄ 的排放季节变化存在较大差异。在生育前期，从泡田至分蘖期，不同处理的稻田CH ₄ 的排放差别不大，均处于缓慢上升趋势。从分蘖中期开始，不同水肥处理的差异较为显著。高肥条件处理（C1N1）的稻田CH ₄ 排放有三个排放高峰，第一次出现在分蘖末期，相对其他三个处理时间滞后。晒田期逐渐下降，之后在拔孕期又开始上升，出现第二次排放高峰。拔孕期后稻田CH ₄ 的排放迅速降低，到乳熟期出现第三次排放小高峰。中等施肥水平处理，在分蘖中期出现第一次峰值，之后排放量减少，从山田末期开始转为上升，且持续出现两个排放峰值。低肥水平处理，最大峰值出现在晒田之后的复水阶段，在分蘖中期和乳熟期分别出现两次排放小高峰。不施肥处理的稻田CH ₄ 的排放处于较高水平，在分蘖中期出现第一次峰值，之后排放量下降，从晒田开始，排放量迅速增加，并在拔孕期出现最大值，此后缓慢下降。无论哪种肥力条件，在水稻泡田期及收获期稻田CH ₄ 排放均处于较低水平。

由图3.1（b）可以看出，在间歇灌溉条件下，不同施肥条件下的稻田CH ₄ 的排放均出现两次排放高峰。高肥条件下（N1），第一次峰值出现在分蘖末期，相对其他处理滞后；第二次峰值出现在拔孕期，低于其他三个处理（N2、N3和N4）。正常施肥条件下（N2），第一次排放的高峰出现在分蘖中期，之后下降；从晒田末期开始迅速增加，并达到全生育期最高值。低肥条件处理（N3）及不施肥处理（N4）排放特征相似；在分蘖中期出现第一次排放高峰，之后回落；第二次排放的高峰为从晒田期开始缓慢回升，并在拔孕期达到最高峰，此后排放量迅速下降。

淹灌条件下，不同施肥处理稻田CH ₄ 的排放通量的季节变化特征如图3.1（c）所示。不同施肥条件下，各处理第一次排放峰值均出现在分蘖中期，中等肥力水平处理，排放通量高峰达到34.8mg·m ^-2 ·h ^-1 ，不施肥处理稻田CH ₄ 的排放通量最小，为19.2 mg·m ^-2 ·h ^-1 。从晒田期开始，各处理的稻田CH ₄ 的排放通量逐渐上升至第二次排放高峰。中等施氮水平处理和不施肥处理最先达到峰值，之后回落，并均在抽开期出现小幅回升。高肥处理和低肥处理的稻田CH ₄ 排放通量季节变化较为相似，差异不大。

3.1.2 不同水氮处理CH ₄ 的排放平均通量和累积排放量

不同水氮处理CH ₄ 排放平均通量和累积排放量的观测结果见表3.1。由表可知，控制灌溉和间歇灌溉模式处理的CH ₄ 排放通量变化幅度均小于淹灌模式（0.16~53.77mg·m ^-2 ·h ^-1 ）。

淹灌模式（CK）下，各处理CH ₄ 排放通量均值高于控制灌溉和间歇灌溉模式处理的CH ₄ 排放通量均值。在控制灌溉条件下，中肥水平处理的CH ₄ 排放通量均值高于CK，但差异不显著（p<0.05），低肥处理与高肥处理的CH ₄ 排放通量均值较低，与CK达到了显著性差异（p<0.05）。间歇灌溉条件下，中肥处理的CH ₄ 排放通量均值最低为7.27mg·m ^-2 ·h ^-1 ，其余三个处理差异不大。淹灌条件下，低肥及中肥处理的CH ₄ 排放通量均值均高于CK，达到显著性差异（p<0.05）。不论施肥方式如何，淹灌模式显著增加了稻田CH ₄ 的排放通量。

在控制灌溉和间歇灌溉模式下，各处理的CH ₄ 的累积排放量变化较小，变化幅度在216.47~275.65kg·hm ^-2 。淹灌模式下各处理的CH ₄ 的累积排放量差异显著（p<0.05），变化幅度在284.34~419.27kg·hm ^-2 。相同肥力水平下，淹灌处理的CH ₄ 的累积排放量均高于控制灌溉和间歇灌溉处理。

方差分析见表3.2。水肥管理模式对水稻生长季节CH ₄ 平均排放通量和季节累积排放量具有极显著（p<0.01）的影响。氮肥用量对水稻生长季节CH ₄ 平均排放通量和季节累积排放量也产生了极显著影响（p<0.01）。双因素方差分析结果表明，水分管理和氮肥用量两因素对水稻生长季节CH ₄ 排放平均通量和季节累积排放量均具有交互作用。

3.1.3 水稻不同生育期CH ₄ 排放量

水稻不同生育期各处理的CH ₄ 排放量如图3.2所示。图中a、b、c、d表示为不同水分管理模式编号（全书余同）。从全生育期来看，各处理CH ₄ 排放量主要集中在分蘖期、拔孕期和抽开期三个阶段，在泡田期及水稻生育后期排放较少。由图3.2（a）可见，在控制灌溉模式下，各处理CH ₄ 的排放量在拔孕期最大，分别占各自全生长季CH ₄ 排放量的22.1%、33.9%、25.9%和32.3%。其次为抽开期，各处理CH ₄ 的排放量分别占各自全生长季CH ₄ 排放量的21.3%、29.6%、19.8%和30.9%。在分蘖期和C1N2处理的CH ₄ 的排放通量值为 61.17mg·m ^-2 ·h ^-1 ，在拔孕期该处理CH ₄ 的排放通量值为64.5mg·m ^-2 ·h ^-1 ，为全生育期最高。

由图3.2（b）可以看出，在间歇灌溉模式下，不同施肥处理的CH ₄ 排放量均在拔孕期出现最高值，分别占各自全生长季CH ₄ 排放量的 29.8%、36.5%、33%和36.3%。C2N2处理得CH ₄ 排放量在分蘖期较大，占全生长季CH ₄ 排放量的27.9%。而其他三个处理得另一个CH ₄ 集中排放阶段为抽开期。

图3.2（c）表明，在淹灌模式下，各施肥的处理CH ₄ 集中排放也处于分蘖期、拔孕期和抽开期三个时期。C3N4处理在拔孕期和抽开期两个阶段的排放值相近，分别占全生育期排放量的24.8%和25.6%。C3N3处理在分蘖期出现高排放值，占到全生长季CH ₄ 排放量的36%。C3N1和C3N2的排放最高值出现在拔孕期，其中C3N1处理的CH ₄ 排放量占全生长季的36%。 vVIS72DlPiyqaIw+BuVAZBGOYvzKLa0Td1Khe+sjKQJnpgakbZZVMQry7L9Xbk7N