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【研究背景】农业是温室气体的重要排放源,约占人为排放的12%,为满足不断增长的人口需求,全球粮食产量到2050年需增加60%,这就将导致温室气体排放的进一步增加,因此探索高产低排的农艺措施意义重大。长期不同施肥措施对小麦-大豆系统产量与温室气体排放的综合效应尚未明确。因此,我们借助华北平原始于1983年的长期施肥试验点开展田间试验,研究长期施肥对小麦、大豆产量及土壤CO2、N2O和CH4三种温室气体排放的影响;【材料与方法】试验设置5种不同施肥模式:单施有机肥(M),NPK平衡施肥(NPK),NPK化肥配施有机肥(NPKM),NP化肥配施秸秆(NPS)以及不施肥对照(CK),各施肥处理的肥料均在小麦季做基肥一次性施用,大豆季不施肥。采用静态箱法监测小麦与大豆全生育期内三种温室气体排放,同时测定了土壤指标以研究不同施肥措施对温室气体影响的机制;【结果与分析】研究结果表明,与对照相比,长期施肥显著提高了小麦和大豆籽粒产量,其中NPKM处理周年产量最高,比NPK处理提高4.9%,其次为NPS处理,比NPK处理提高1.5%。不同施肥处理下,CO2、N2O和CH4三种温室气体在小麦-大豆生育期内的排放速率呈现相似的季节变化动态趋势,但幅度有所不同,三种气体平均排放速率分别为61.8-558.6mg CO2 m-2h-1,16.3-67.2μg N2O m-2h-1和-29.6-9.8μg CH4 m-2h-1。与NPK处理相比,施用有机肥的处理(即M和NPKM)显著促进了土壤CO2和N2O的排放,而抑制了CH4的排放。增施秸秆的处理(NPS)趋于增加CO2、N2O和CH4三种气体的排放量,但增加幅度较低。此外,施用有机肥的处理(即M和NPKM)显著增加了土壤有机碳、总氮、微生物生物量碳氮以及铵态氮和硝态氮的含量,是导致CO2和N2O排放增加以及CH4排放降低的主要原因。尽管肥料仅施在小麦季,大豆季的CO2和N2O排放量显著高于小麦季。通过N2O和CH4估算小麦-大豆系统周年GWP(全球增温潜势)的结果表明,相比NPK处理,M和NPKM处理下,GWP分别显著提高了75.5%和38.3%。与NPK处理相比,单施有机肥的处理(M)显著提高了温室气体排放强度(GHGI),而NPKM和NPS处理没有显著影响;【结论】不同施肥措施显著影响小麦-大豆系统的产量与温室气体排放,NPKM处理下的产量最高,而GHGI与NPK处理没有显著差异。小麦季施肥对后季大豆产量与温室气体的影响显著,因此对多熟种植系统而言,应考虑前季作物施肥对后季温室气体排放的残效。