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自21世纪起,我国农业农村经济得到快速发展,实现粮食增产和农民增收,而化肥对粮食具有明显的增产效应。然而,随着施肥量的增加,农业面源污染作为农业生产的负面伴随产物,其对农业可持续发展的桎梏性日益凸显,已经引起了世界各国的高度重视。中国稻田排放的甲烷气体约占世界总量的29%,水稻种植过程中产生的甲烷气体约占大气中甲烷的10%-20%。农业活动排放的N2O可达到排放总量的90%,而氮肥施用是N2O产生的主要原因。本研究以鄂州市水稻、油菜为研究对象,通过以生命周期评价为基础的碳足迹模型测算稻田作物生产碳足迹,量化各项农业投入的温室气体排放情况及对碳足迹贡献率,探究轮作制度和化肥施用对作物生产过程中温室气体排放的影响。其次,对鄂州市稻田施肥情况进行合理性评价,并在此基础上设置不同氮肥施用情景,探究不同情景下稻田作物的氮肥盈余量并估算其温室气体减排潜力。旨在为保证产量的前提下减少农田温室气体排放提供理论和实践参考,为我国农业可持续发展、生态文明建设提供科学依据。主要结论如下:（1）通过对稻田作物生产碳足迹的核算可得,水稻的土地利用碳足迹比油菜高,从作物产量碳足迹上看,稻田作物单位产量碳足迹从高到低顺序依次为油菜>早稻>晚稻>中稻。四种作物单位产量和单位面积碳足迹空间变异性不大,高值区域集中在中部,由中部向四周递减。同时,采用油稻轮作制度能显著降低水稻的单位产量碳足迹,同时氮肥是稻田作物生产碳足迹最主要的贡献者。因此,减少氮肥施用量、提高利用率对于减少温室气体排放、减缓气候变化尤其重要。（2）对化肥施用情况的评价表明,油菜氮磷钾肥全部样点都处于过量施用状态,需严格控制油菜甚至经济作物的化肥施用量。水稻氮肥施用都处于过量施用状态,磷肥、钾肥施用量却不足,仍存在重氮肥、轻磷钾肥的现象。需适当减施氮肥、增施磷肥钾肥,从区域尺度上优化施肥结构,减少温室气体排放（3）不同施氮情景下温室气体减排潜力的分析表明,在130 kg/ha、135kg/ha和140 kg/ha氮肥施用条件下,鄂州市水稻总氮肥减量带来的总温室气体减排潜力分别为28.21 Gg CO2-eq yr-1、26.02 Gg CO2-eq yr-1和23.83 Gg CO2-eq yr-1。从潜力估算结果上看,优化氮肥施用方案可带来较大的作物温室气体减排潜力,氮肥资源有必要实现有效配置实现其高效利用,最优化氮肥施用方案,以最大化减少氮肥施用及氮肥生产产生的温室气体排放。