摘要
氧化亚氮（N2O）和二氧化碳（CO2）是旱作生态系统中重要的两种温室气体。当前，在华南地区气候湿热多雨、土壤酸化、复种指数极高情况下有机肥替代措施土壤 N2O和 CO2排放特征、影响因子尚不明确。因此，本研究以广州市番禺区“冬季菜心-生菜-甜玉米-秋季菜心”轮作模式下农田土壤为研究对象进行周年原位观测（2022年11月 22日- 2023年 12月 3日），分析有机肥替代部分化肥氮下作物产量、土壤 N2O 和 CO2排放特征和关键影响因子。试验设置 5 个处理，即仅施化肥处理（R）、商品有机肥替代 15%化肥氮处理（M15%）、商品有机肥替代 30%化肥氮处理（M30%）和尾菜堆肥替代 15%化肥氮处理（S15%）和不施氮肥处理（CK），主要结果如下： （1）整个试验期各施氮处理N2O排放的规律大体一致，N2O排放峰值一般在施肥伴随灌溉措施后 2 - 5天内出现。各处理排放通量介于 2.85 - 2446.49 μg N2O m-2 h-1之间，最高排放峰出现在 M30%处理甜玉米生长季施用基肥后第三天。R、M15%、M30%、S15%和 CK处理 N2O周年排放总量分别为 2.66、3.34、3.37、3.69和 1.33 kg N hm-2。R处理冬季菜心、生菜、甜玉米、秋季菜心生长季 N2O排放量分别为：0.29、0.51、1.51 和 0.35 kg N hm-2，分别占年排放总量的 56.77%、19.17%、13.16%和10.90%。与 R处理相比，三个有机肥替代处理甜玉米生长季 N2O排放总量显著增加（P ＜ 0.05），秋季菜心生长季显著降低（P ＜ 0.05）。各蔬菜和甜玉米生长季 N2O排放系数介于0.03%- 0.54%之间。 （2）氮肥施用、有机肥替代比例、有机肥种类、土壤温度及土壤湿度是影响土壤N2O排放的主要因子。相较不施氮肥处理，氮肥施用显著增加N2O排放总量（P ＜0.05）。随着有机肥替代比例上升，N2O 排放随之增加。对于相同有机肥替代比例而言，除甜玉米生长季之外，S15%处理N2O排放总量均高于M15%处理。随着土壤温度和土壤湿度的升高，N2O排放有随之升高的趋势。 （3）整个试验期施肥伴随灌溉事件后 2 - 5天内 CO2排放通量升高。R处理冬季菜心、生菜和秋季菜心生长季 CO2排放分别为：1472、1856和 2274 kg C hm-2，甜玉米生长季为6018 kg C hm-2。三个有机肥替代处理 CO2排放总量均基本高于 R处理，但在不同蔬菜和甜玉米生长季差异显著性不同。对于三个蔬菜生长季，S15%处理CO2排放总量均显著高于 M15%和 M30%处理（P ＜ 0.05）。甜玉米和秋季菜心生长季M30%处理 CO2排放总量均显著高于 M15%处理（P ＜ 0.05）。 （4）氮肥施用、有机肥替代比例和有机肥种类是影响 CO2排放的主要因子。相较不施氮肥处理，氮肥施用显著增加CO2排放总量（P ＜ 0.05）。对于同种有机肥替代而言，在各作物生长季M30%处理CO2排放总量均高于M15%处理。对于相同有机肥替代比例而言，S15%处理 CO2排放总量均显著高于 M15%处理（P ＜ 0.05）。 （5）不同施肥方式下冬季菜心、生菜、甜玉米、秋季菜心产量范围分别为11.30 - 19.76、23.77 - 51.53、5.23 - 19.69、3.59 - 11.48 t hm-2。同不施肥对照相比，施用氮肥能够显著增加产量（P ＜ 0.05）。对于相同有机肥替代化肥氮比例而言，除甜玉米外，其他三季作物 S15%处理产量均高于 M15%处理，但没有显著差异。有机肥替代化肥氮处理在四季作物产量上与R处理差异不显著。
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