有机污染物除草剂对稻麦轮作系统CH4和N2O排放的影响

全球变暖和有机污染加剧是当今极其重要的环境问题。化学除草剂在解放农业生产力的同时,也对生态环境产生了很大的污染。本研究以稻麦轮作系统为研究对象，结合室内模拟实验和田间试验，观测不同除草剂处理下水稻土及稻麦轮作系统CH4和N2O排放通量，定量描述除草剂施用对稻麦轮作系统CH4和N2O排放季节性变化规律的影响；通过对除草剂可能影响CH4和N2O产生和排放的有关因子（如产CH4和N2O的相关微生物及其底物等）的测定，探讨除草剂单施/混施和与化肥联合施用影响水稻土及稻麦轮作系统CH4 和N2O排放的可能机理。本项目的实施将为目前农药污染加剧的情况下，准确预测农田生态系统CH4和N2O排放以及农田温室气体的减排提供全面、科学的依据。同时，本项目关于除草剂施用对农田CH4和N2O产生/排放的影响机理研究，也为深入理解除草剂的生态环境效应提供科学依据。

全球变暖和有机污染加剧是当今极其重要的环境问题。本研究通过室内模拟实验与稻麦大田试验相结合，定量研究了除草剂与化肥联合施用对农田温室气体排放的影响，并进一步探讨了影响农田N2O排放的机理，为农田温室气体的估算、减排以及合理使用除草剂提供科学依据。室内培养结果表明，不同除草剂不同水分条件下对土壤CH4和N2O累积排放和土壤呼吸的影响不同，同一除草剂统一相同水分不同N源条件对土壤呼吸、CH4和N2O累积排放的影响也不完全相同。.田间试验结果表明，旱直播水稻生长季，与仅施N肥处理（代码N）相比，施丁草胺显著促进了N2O的排放（P＜0.05），是N的1.78倍；而苄嘧磺隆与N相比无显著差异（P＞0.05）。移栽水稻生长季，施苄嘧磺隆显著抑制了N2O的排放（P＜0.05），仅是N的72.8%；而施丁草胺与N相比无显著差异。旱直播与移栽水稻生长季混合除草剂皆未显著影响N2O的排放（P＞0.05）。旱直播稻田丁草胺处理N2O排放的增加是由于施加丁草胺后期刺激了硝化、反硝化细菌的生长及使土壤NH4+-N和NO3--N含量增加的结果，而苄嘧磺隆处理和混合除草剂对N2O的排放无显著影响是由于其后期刺激了反硝化细菌却抑制了硝化细菌的生长，使土壤仅NH4+-N含量增加的结果。.旱直播水稻生长季各除草剂处理皆未显著影响CH4的排放（P＞0.05）；移栽水稻生长季，与N相比，施丁草胺显著抑制了CH4的排放（P＜0.05），仅是N的42.2%；而苄嘧磺隆和混合除草剂处理与N相比CH4排放无显著差异（P＞0.05）。旱直播水稻田间实验结果与室内模拟湿润添加尿素条件下的结果完全一致。移栽水稻田间实验结果与室内模拟淹水条件下的结果趋势也基本一致，都是丁草胺处理降低了CH4的排放，苄嘧磺隆处理增加了CH4的排放。.冬小麦季试验结果表明，乙草胺和混合除草剂显著抑制了N2O的排放（P＜0.05），仅为N的70.2%和69.3%，苯磺隆与精恶唑禾草灵与N相比，没有显著差异，平均值分别是N的88.1%和82.2%（P＞0.05）。直播稻田GWP几乎是移栽稻田的2～4倍。不论是直播稻还是移栽稻田，苄嘧磺隆和混合除草剂的GWP较低。小麦田所有施用除草剂的处理其单位产量的全球增温潜势均较N低。综合上述结果来看，皆是混合除草剂产量最高，单位产量全球增温潜势最低，可知施用混合除草剂能增效减排，在生产实践上最可行。