华中地区水旱轮作模式下水稻季施氮肥对油菜季施氮肥土壤N2O排放的影响

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徐鹏¹, 蒋梦蝶¹, 邬磊¹, 吴限¹, 赵劲松¹, 胡荣桂^1,2
1. 华中农业大学资源与环境学院, 武汉 430070;
2. 华中农业大学环境生态中心, 武汉 430070
收稿日期: 2017-07-03; 修回日期: 2017-07-28; 录用日期: 2017-08-03
基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金（No.2662016PY098）
作者简介: 徐鹏(1991—), 男, E-mail: xupengstu192@163.com
通讯作者（责任作者）: 胡荣桂, E-mail: rghu@mail.hzau.edu.cn

摘要: 设置了水稻季与油菜季均不施用氮肥（N_0-0）；水稻季施用氮肥150 kg·hm^-2（以N计，下同），油菜季不施用氮肥（N_150-0）；水稻季与油菜季均施用氮肥150 kg·hm^-2（N_150-150）；水稻季不施用氮肥，油菜季施用氮肥150 kg·hm^-2（N_0-150）4种施肥处理，采用静态箱/气相色谱法对旱作油菜季N₂O的排放进行了原位观测（2016年9月-2017年4月），研究了华中地区水旱轮作模式下水稻季施肥对油菜季土壤N₂O排放的影响.结果表明，油菜季N₂O排放主要集中在施基肥后1周内.N_0-0、N_150-0、N_150-150和N_0-150处理N₂O排放通量变化范围分别为-10.81~181.26、-20.48~95.61、-8.87~638.56和-21.76~827.86 μg·m^-2·h^-1，平均排放通量分别为4.58、3.89、21.06和27.24 μg·m^-2·h^-1，N₂O累积排放量分别为0.20、0.17、0.92和1.19 kg·hm^-2，施氮肥处理（N_150-150和N_0-150）N₂O排放量显著高于不施氮肥处理（N_0-0、N_150-0）（p < 0.05）.N_150-150和N_0-150处理N₂O排放通量与土壤孔隙充水率（WFPS）具有显著正相关关系（p < 0.05）；N_150-150和N_0-150处理N₂O排放通量与土壤可溶性有机氮（DON）和无机氮（NO₃^--N和NH₄⁺-N）具有显著正相关关系（p < 0.01）.以上结果表明，油菜季N₂O排放与稻季施用氮肥无关，施氮肥对土壤活性氮含量的影响是导致N₂O排放差异的主要原因，而土壤孔隙充水率也是影响油菜季N₂O排放的重要环境因子.
关键词:水旱轮作N₂O排放油菜季施肥环境因子
Effects of nitrogen fertilization during rice growing season on N₂O emission from the subsequent rapeseed season in central China
XU Peng¹, JIANG Mengdie¹, WU Lei¹, WU Xian¹, ZHAO Jingsong¹, HU Ronggui^1,2
1. College of Resources and Environment, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070;
2. Ecological Environment Center, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070
Received 3 July 2017; received in revised from 28 July 2017; accepted 3 August 2017
Supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities (No.2662016PY098)
Biography: XU Peng (1991—), male, E-mail: xupengstu192@163.com
^*Corresponding author: HU Ronggui, E-mail: rghu@mail.hzau.edu.cn
Abstract: Farmland is a main source of nitrous oxide (N₂O) which is an important greenhouse gas next to carbon dioxide (CO₂) and methane (CH₄), but the effects of agricultural measures on N₂O emission are unclear. To study the effects of nitrogen fertilization during rice growing season on N₂O emission from the subsequent rapeseed season in central China, a static/gas chromatography method was used by situ observation with no nitrogen fertilizer in two seasons (N_0-0); nitrogen fertilizer of 150 kg·hm^-2 in rice season and no nitrogen fertilizer in rapeseed season (N_150-0); nitrogen fertilizer of 150 kg·hm^-2 in each season (N_150-150) and no nitrogen fertilizer in rice season and nitrogen fertilizer of 150 kg·hm^-2 in rapeseed season (N_0-150) four kinds of fertilization carried out in a long-term fertilization experiment platform (between September 2016 and April 2017). The results showed that N₂O emissions mainly concentrated within 1 week after basal dressing. N₂O fluxes from treatments of N_0-0, N_150-0, N_150-150 and N_0-150 varied from-10.81~181.26, -20.48~95.61, -8.87~638.56 and-21.76~827.86 μg·m^-2·h^-1, with average fluxes of 4.58, 3.89, 21.06 and 27.24 μg·m^-2·h^-1 and cumulative emissions were 0.20, 0.17, 0.92 and 1.19 kg·hm^-2, respectively. Cumulative N₂O emissions of nitrogen treatments were significantly higher than no nitrogen treatments (p < 0.05). N₂O fluxes from N_150-150 and N_0-150 treatments both had a significant positive correlation (p < 0.05) with soil water filled pore space (WFPS) and a very significant positive correlation (p < 0.01) with soil dissolved organic nitrogen(DON) and inorganic nitrogen. The above results showed that the differences of reactive nitrogen content resulted from nitrogen fertilization in soil is the key to soil N₂O emissions and the water filled pore space is also a important environmental factor affecting N₂O emissions.
Key words: paddy rice-upland crop rotationN₂O emissionrapeseed seasonfertilizationfactors
1 引言(Introduction)N₂O是仅次于CO₂和CH₄的第三大温室气体, 其增温潜势大, 增温效应是CO₂的296~310倍(IPCC, 2013).大气N₂O浓度升高的主要贡献者为农业生产, 其贡献率占人类活动产生的N₂O总量的60%以上(张玉铭等, 2011).其中农田肥料氮的施入是大气中N₂O浓度增长的最主要因素(赵维等, 2009).我国是农业大国, 拥有1.21×10⁸ hm²的耕地, 其中稻田面积高达0.29×10⁸ hm².水旱轮作种植模式是一种重要的农田耕种模式, 主要存在双季稻-油菜轮作、单季稻-小麦轮作及双季稻-冬置闲田等轮作体系, 其中前两种轮作体系达中国稻田面积的80%以上(Xing et al., 2009), 因此, 水旱轮作种植模式对N₂O的排放存在重要影响(邹建文等, 2002).研究发现, 在水旱轮作体系中氮肥施用是N₂O出现排放高峰的主要驱动力(于亚军等, 2008), 且N₂O排放主要集中在旱季(柳文丽等, 2014).但气候、土壤等自然因素及种植制度、水肥管理措施等的区域性差异也会影响水旱轮作体系N₂O的排放(Venterea et al., 2012).张岳芳等(2012)研究发现水旱轮作稻田旱作季种植种不同作物时N₂O排放量差异较大, 荆光军等(2007)研究发现水稻-油菜轮作体系N₂O排放通量与土壤温度和土壤湿度有很好相关性, 也有研究报道轮作体系中不同施肥时间和方式对N₂O排放也有重要影响(纪洋等, 2012；孟磊, 2008).
以上报道集中为研究当季施肥或环境条件对N₂O排放的影响, 而到目前为止, 关于前期或前茬施肥结合环境因子对后茬或后期施肥N₂O排放的影响未见报道.华中地区是我国重要的作物产区, 该地区主要实行夏水稻-冬油菜水旱轮作种植模式, 水稻季氮肥施用与否势必会影响油菜季N₂O排放, 水稻季施用氮肥结合环境因子对油菜季施肥N₂O排放是否有滞后或叠加效应？因此, 本研究利用长期田间施肥试验平台, 观测了华中地区典型水旱轮作模式下油菜季农田N₂O排放特征, 研究了水稻季施氮肥及土壤温度、土壤水分等对水旱轮作模式下油菜季施氮土壤N₂O排放的影响, 以确定华中地区水旱轮作油菜季N₂O排放量及其主要影响因子, 为准确估算我国旱地生态系统N₂O排放提供地区观测数据.
2 材料与方法(Materials and methods)2.1 试验地概况试验位于湖北省武汉市华中农业大学校内试验基地(30°28'10"N, 114°21'21"E).该地区属于北亚热带季风性气候区, 年均气温15.8~17.5 ℃, 年均降雨量1269 mm.试验田于2012年5月建成, 直接投入试验, 试验地采样点土壤系第四纪红色粘土发育而成.土壤基本理化性质见表 1.
表 1(Table 1)

表 1 试验土壤基本理化性质 Table 1 Basic physical and chemical properties of the experimental soil

土壤	TC/(g·kg^-1)	TN/(g·kg^-1)	容重/(g·cm^-3)	pH(水)	铵态氮/(mg·kg^-1)	硝态氮/(mg·kg^-1)	速效磷/(mg·kg^-1)	速效钾/(mg·kg^-1)
红壤	12.69	0.97	1.25	6.72	4.65	2.09	7.16	180.50

2.2 试验设计试验时间为水稻-油菜轮作油菜季(2016年9月—2017年4月, 其中9月21—10月22日为翻耕闲置期), 田间管理见表 2.轮作体系包含4个氮肥处理(氮肥量为当地常规施肥量), 分别为: ①N_0-0, 水稻季和油菜季均不施用氮肥, 作为对照处理(CK)；②N_150-0, 水稻季施用氮肥150 kg·hm^-2, 油菜季不施用氮肥；③N_150-150, 水稻季、油菜季各施用氮肥150 kg·hm^-2；④N_0-150, 水稻季不施用氮肥, 油菜季施用氮肥150 kg·hm^-2.采用完全随机区组试验, 每个处理3次重复, 共计12个小区, 每个小区面积为20 m²(4 m×5 m).
表 2(Table 2)

表 2 2016—2017年水旱轮作油菜季试验田间管理 Table 2 Field log during upland-growing season from paddy rice-upland crop rotation field

时间	农田管理
2016-09-21—2016-10-22	休闲期
2016-10-23	施基肥, 油菜移苗.N: 90 kg·hm^-2; P₂O₅: 75 kg·hm^-2; K₂O: 84 kg·hm^-2; 15 kg·hm^-2硼砂.
2016-12-19	追肥.N: 30 kg·hm^-2; K₂O: 36 kg·hm^-2.
2017-02-17	追肥.N: 30 kg·hm^-2.
2017-04-30	油菜收割

施肥方式:油菜季氮肥按基肥60%、越冬肥20%和薹肥20%的比例施用, 磷、钾肥用量分别为75 kg·hm^-2 P₂O₅和120 kg·hm^-2 K₂O, 磷肥全部基施, 钾肥则按照70%基肥和30%的分蘖肥施用, 同时各小区增施15 kg·hm^-2硼砂, 保证植株生长.油菜季在油菜移栽前1 d将肥料均匀的撒施到田间并与0~10 cm土壤混匀, 追肥结合松土施用, 下雨时或下雨后撒施.
2.3 气样采集与分析N₂O气体采用静态箱-气相色谱法测定, 采样箱由PVC材质制成.每小区固定采样底座1个, 底座上部有5 cm深的凹槽, 用于加水密封后采集气体, 箱体中部留有两孔(一孔用于插温度计, 观测箱内温度变化, 一孔用于采气).采样时间在上午9: 00—11:00, 45 min内连续采集5针, 用60 mL注射器抽取箱内气体, 抽气前来回抽动3次以完全混匀气体, 随后抽出50 mL气体迅速带回实验室分析.采样频率为每周2次(春节假日除外), 施肥后采样加密(连续5~7 d).每次采集气样时测定5 cm的土壤温度.N₂O气体体积分数由经改装的气相色谱仪(Agilent 7890A, 美国)测定.N₂O检测器为ECD, 检测温度330 ℃, 柱温55 ℃, 载气为φ=99.999%高纯氮气, 流速为25 mL·min^-1.气体排放通量计算公式见式(1)(Zheng et al., 1998).

(1)

式中, F为气体排放通量(μg·m^-2·h^-1)；ρ为标准状态下气体的密度(kg·m^-3)；h为采样箱净高度(m)；dc/dt为单位时间内采样箱内气体的体积分数变化率；273为气态方程常数；T为采样箱内温度(℃)；气体的累积排放量为通量和时间的乘积.在采集气体的同时, 同步观测相关环境因子.土壤温度(5 cm)使用JM624型便携式测温计(上海自动化仪表公司)测定.
2.4 土壤指标的测定在施肥后一个星期内采集气体样的同时, 采集0~10 cm土壤样品用来分析土壤含水率、无机氮(NO₃^--N和NH₄⁺-N)含量和可溶性有机氮(DON)含量(都以干土计).土壤含水率采用重量法测定, 并利用土壤容重将其转换为土壤孔隙充水率[WFPS(%)](Wu et al., 2017)；土壤无机氮(NO₃^--N和NH₄⁺-N)含量采用1 mol·L^-1 KCl浸提-AA3流动分析仪(德国SEAL公司)测定(液土比为5:1)；DTN含量采用1 mol·L^-1 KCl浸提-VarioTOC总有机碳分析仪进行测定(Wu et al., 2017)；土壤可溶性有机氮(DON)含量为可溶性总氮(DTN)含量与无机氮(NO₃^--N和NH₄⁺-N)含量的差值.
2.5 试验数据处理采用Microsoft Excel 2007对数据进行处理, Origin 8.0进行绘图, 试验数据采用SPSS 19.0统计软件进行方差分析和相关性分析(Pearson法).
3 结果与分析(Results and analysis)3.1 油菜季土壤温度、土壤水分变化2016年9月—2017年4月田间试验地点气温和土温见图 1.气温和5 cm土温两者变化趋势基本相同, 气温的变化范围为4.08~34.14 ℃, 日平均值为18.09 ℃；土温变化范围为4.70~27.43 ℃, 日平均值为11.93 ℃.土壤孔隙充水率(WFPS)变化见图 2, WFPS最大值为78.71%, 最小值为36.48%, 可见, 土壤水分变化波动较大.
图 1(Fig. 1)

图 1 油菜季期间大气温度和土壤温度变化 Fig. 1Seasonal patterns in mean air temperature and soil temperature during rapeseed season

图 2(Fig. 2)

图 2 土壤含水孔隙率变化(WFPS) Fig. 2Seasonal patterns in water filled pore space of soil (WFPS) during rapeseed season

3.2 N₂O排放动态和累积排放量图 3为土壤N₂O排放通量.N_0-0、N_150-0、N_150-150、N_0-150处理的土壤N₂O油菜季排放通量分别为-10.81~181.26、-20.48~95.61、-8.87~638.56和-21.76~827.86 μg·m^-2·h^-1、平均排放通量分别为4.58、3.89、21.06和27.24 μg·m^-2·h^-1.虽然N_150-150和N_0-150处理排放峰值显著(p＜0.05)高于N_0-0和N_150-0处理, 但各处理的N₂O排放通量变化趋势基本一致, 4种处理在施肥后第2~3 d出现N₂O排放峰值, 整个排放峰持续约1周.
图 3(Fig. 3)

图 3 油菜季N₂O排放通量动态图 Fig. 3Seasonal patterns in N₂O flux during rapeseed season under paddy rice-rapeseed crop rotation

对N₂O排放做了分段累积计算(分别3次施氮肥后1周的累积量)和整个油菜季累积计算(表 3).可以看出, 在N_150-150和N_0-150处理中, 第一次施氮肥后一周内N₂O累积排放量很大, 贡献超过整个油菜季的一半, 在N_0-0和N_150-0处理中, 第一次施氮肥后一周内N₂O累积排放量贡献也较大.而在整个油菜季, N_0-0、N_150-0、N_150-150和N_0-150处理N₂O累积排放量分别为0.20、0.17、0.92和1.19 kg· hm^-2, N_150-0、N_150-150和N_0-150处理N₂O排放量分别是N_0-0处理的0.85、4.60和5.95倍.另外, 从表 3可以看到, N_0-0与N_150-0处理之间、N_0-150与N_150-150处理之间排放结果都没有差异, 而N_150-0与N_150-150处理之间、N_0-0与N_0-150处理之间排放结果都差异显著, 而N_0-150与N_150-150处理之间, 表明N₂O排放主要与当季施氮肥有关, 与前一季施氮肥多少无关.
表 3(Table 3)

表 3 油菜季N₂O累积排放量 Table 3 N₂O emission fluxes during rapeseed season from paddy rice-upland crop rotation field

Treatments	第一次施肥	第二次施肥	第三次施肥	油菜季
Treatments	累积量/(kg·hm^-2)	累积量/(kg·hm^-2)	累积量/(kg·hm^-2)	排放通量/(μg·m²·h^-1)	平均通量/(μg ·m²·h^-1)	累积量/(kg·hm^-2)
N_0-0	0.09±0.01^b	0.01^a	0.01^a	-10.81~181.26	4.58^b	0.20±0.04^b
N_150-0	0.08±0.01^b	0.01^a	0.01^a	-20.48~95.61	3.89^b	0.17±0.05^b
N_150-150	0.57±0.09^a	0.03^a	0.02^a	-8.87~638.56	21.06^a	0.92±0.13^a
N_0-150	0.69±0.10^a	0.02^a	0.02^a	-21.76~827.86	27.24^a	1.19± 0.27^a
注:表中不同英文字母表示处理间差异显著(p＜0.05).

3.3 油菜季土壤可溶性有机氮和无机氮含量的变化图 4为试验期间油菜季土壤可溶性有机氮(DON)含量动态.由图可知, 不同施氮肥处理之间可溶性有机氮含量差异明显.对于N_150-150和N_0-150处理, 3次施肥后都出现了相应的土壤DON含量峰值, 分别为: 2016年10月24日, 施用基肥后第2 d, 土壤DON含量达到了44.93 mg·kg^-1和44.25 mg·kg^-1的峰值；2016年12月22日, 追肥后第3 d, 达到峰值17.56 mg·kg^-1和17.00 mg·kg^-1；2017年2月21日, 追肥后第5 d, 达到峰值15.15 mg·kg^-1和25.55 mg·kg^-1.3次峰值中以第一次最为明显, 每次峰值持续大约2~3周, 之后DON含量降低.而对于N_0-0和N_150-0处理, 在整个油菜季中土壤DON含量并无明显的峰值.
图 4(Fig. 4)

图 4 油菜季可溶性有机氮(DON)含量动态图 Fig. 4Changes in soil DON content during rapeseed season

图 5为油菜季土壤中无机氮(NH₄⁺-N和NO₃^--N)含量变化(以干土重计).在油菜生育期, 肥料施入土壤后, 土壤无机氮迅速增加.N_150-150、N_0-150处理的NH₄⁺-N含量(图 5a)在施基肥当天(2016年10月23日)达到峰值为64.28 mg·kg^-1和67.68 mg·kg^-1；在第一次追肥后第3 d(2016年12月21日)达到峰值为39.71 mg·kg^-1和43.90 mg·kg^-1；在第二次追肥后第5 d(2017年2月21日)达到峰值分别为44.29 mg·kg^-1和57.29 mg·kg^-1.在N_0-0、N_150-0处理中, 土壤NH₄⁺-N含量始终没有出现明显的峰值, 一直呈现平稳状态.
图 5(Fig. 5)

图 5 油菜季无机氮含量动态图 Fig. 5Changes in NH₄⁺-N content (a) and NO₃^--N content (b) in soil

与NH₄⁺-N相似, 在N_150-150和N_0-150处理中也分别出现了硝态氮(NO₃^--N)含量峰值(图 5b), 第1次峰值分别为66.06 mg·kg^-1和74.48 mg·kg^-1；第2次峰值分别为62.55 mg·kg^-1和46.33 mg·kg^-1；第3次峰值分别为51.71 mg·kg^-1和52.72 mg·kg^-1.而与NH₄⁺-N不同的是, N_0-0和N_150-0处理在施肥后出现了较小的NO₃^--N含量峰值, 可能是施P、K肥促进了微生物活动, 促进了一部分土壤有机氮矿化为NO₃^--N.所有处理中, 土壤无机氮含量每次高峰期持续约2周, 之后保持稳定趋势.
3.4 N₂O排放通量与土壤指标的关系表 4为N₂O排放通量与土壤充水孔隙率、5 cm地温(T)、土壤无机氮和DON含量的相关系数.由表可知, 仅N_150-150和N_0-150处理中N₂O排放通量与WFPS、DON含量和无机氮含量都具有显著相关关系.
表 4(Table 4)

表 4 N₂O排放通量与土壤充水孔隙率、5 cm地温、土壤无机氮和DON含量的相关系数 Table 4 Correlation coefficients between N₂O fluxes and WFPS and soil temperature of 5 cm depth and inorganic nitrogen or DON content

处理	r(N₂O, WFPS)	r(N₂O, T)	r(N₂O, DON)	r(N₂O, NO₃^--N+NH₄⁺-N)
N_0-0	0.168	0.322	0.355	0.221
N_150-0	0.174	0.315	0.340	0.346
N_150-150	0.359^*	0.204	0.853^**	0.745^**
N_0-150	0.362^*	0.185	0.806^**	0.591^**
注: n=24, ^p＜0.05；^*p＜0.01.

4 讨论(Discussion)4.1 土壤WFPS和温度对N₂O排放的影响在本研究中油菜季N_0-0和N_150-0两处理的N₂O排放通量与土壤孔隙充水率均无显著相关性(p＞0.05, 表 4), 而在N_150-150和N_0-150两处理中, N₂O排放通量与土壤孔隙充水率均有显著相关性(p＜0.05, 表 4).这与其他研究结果一致(郑循华等, 1997；Mosier et al., 1986).本油菜季中, 70%~90%的N₂O排放量观测值出现在WFPS介于55%~75%的条件下.因为WFPS介于40%~75%时, 硝化细菌和反硝化细菌活性最强(封克等, 1995), 相较于其他WFPS含量更有利于N₂O的产生和排放.
土壤温度的高低直接影响着微生物的活性(蔡延江等, 2012).据研究, 15~35 ℃是硝化作用微生物活动的适宜温度范围, 在这范围内, 随着温度的升高, 土壤微生物的硝化和反硝化作用加强(焦燕等, 2003；徐惠等, 1996；Pilegaard, 2013).对N₂O排放通量与地下5 cm处土壤温度之间相关分析表明, 4种处理中, N₂O排放通量与土壤温度均无显著相关性(p＞0.05, 表 4).可能是因为在施肥后, 施氮肥造成的肥料效应部分掩盖了气温、土壤温度的效应(项虹艳等, 2007; Qu et al., 2014), 与部分研究结果一致(项虹艳等, 2007；董玉红等, 2007).另外, 本试验油菜季生长期的气温较低, 土壤温度变化小, 地下5 cm最高温度为19.4 ℃, 低于最适范围(25~35 ℃).而同时降水少, 湿度变化小.故土壤温度对N₂O排放通量影响不大.
在本研究3月31日和4月16日的观测中, N_150-150、N_0-150中土壤N₂O排放通量增加正是因为在观测前出现了2次大的降雨, 土壤湿度显著增加, WFPS达到60%~70%, 加之此时的气温(17.6~28.6 ℃)和土壤温度(14.4~19.4 ℃)相对较高, 微生物活性较强, 土壤硝化与反硝化作用共同促使土壤N₂O的大量产生和排放.但在2016年12月—2017年2月期间, 虽然WFPS较大(36.5%~70.0%), 利于微生物活动, 但气温和土壤温度较低(4.1~25.9 ℃和4.7~13.7 ℃), 限制了硝化和反硝化作用, 所以N₂O的产生和排放较少.
4.2 N₂O排放与氮肥施用的关系从本研究结果看, 水旱轮作体系水稻施氮肥与否(高低)对油菜季N₂O排放没有显著影响.这是因为在水稻季生长周期内, 不管施氮肥与否(高低), 随着水稻生长吸收和氮的挥发, 土壤活性氮最终会保持一定含量持续到下一季, 但不足以促进下一季土壤N₂O排放(郑循华等, 1997；蔡祖聪等, 2009).当季(油菜季)在施用基肥或追肥后产生N₂O排放高峰, N₂O排放量顺序呈N_0-150＞N_150-150>N_0-0＞N_150-0, 其中N_150-150和N_0-150处理的N₂O排放量显著高于N_150-0和N_0-0处理(p＜0.05).N_150-0、N_150-150和N_0-150的累积排放量分别是N_0-0处理的0.85、4.60和5.95倍.这主要是因为施氮肥导致土壤DON含量和无机氮含量迅速增加, 从而为微生物硝化和反硝化作用提供充足的氮源, 促进土壤N₂O的产生和排放, 本研究结果与前人研究结果一致(梁东丽等, 2007；曾泽彬等, 2013；王琳等, 2016).在整个油菜生长期间, 土壤DON含量和无机氮含量变化趋势与土壤N₂O排放通量变化趋势较一致.Pearson相关性分析表明, 施氮肥处理中N₂O排放通量与DON含量和土壤无机氮含量之间存在极显著正相关性(p＜0.01, 表 4).可见, 施氮肥显著促进了土壤N₂O排放量.两次追肥后, 土壤无机氮含量也很高, 而N₂O排放峰值明显小于第一个排放峰值, 这是因为追肥时气温和土壤温度较低, 微生物活性受到抑制(徐惠等, 1996；刘韵等, 2016), 产生的N₂O量不多, 故N₂O排放峰值不大.
然而, 有研究表明土壤N₂O排放高峰的形成主要是施肥与降水、温度交互作用的结果(刘运通等, 2008；邹晓霞等, 2011).本研究中, 相比不施氮肥, 施氮肥后WFPS与N₂O的排放存在显著正相关关系(表 4), 这说明氮肥与WFPS对影响N₂O的排放存在明显交互作用.
5 结论(Conclusions)1) 华中地区水旱轮作模式下油菜季土壤N₂O排放主要与当季施氮肥有关, 与前一季施氮肥无关, 且N₂O排放主要集中在施基肥后1周内, 油菜季施氮肥处理中, 1周内的N₂O累积排放量贡献整个油菜季累积排放量一半以上.
2) 施氮肥造成土壤DON和无机氮(NO₃^--N和NH₄⁺-N)含量的显著增加是油菜季土壤N₂O出现排放高峰的主要驱动因子, N₂O均在施肥后第2~5 d出现排放峰值.
3) 土壤WFPS的变化也是影响N₂O排放的重要环境因子, 且氮肥与WFPS对影响N₂O的排放存在明显交互作用.

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