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选取江西红壤性双季稻水稻土为研究对象,采用大田定位试验研究了4种不同氮肥管理措施即当地农民习惯施肥(FP)、较FP减施20%化肥氮且20%有机氮替代化肥氮(T1)、在T1基础上加施Si、Zn、S三种微肥(T2)和在T2基础上采用20%缓释氮肥替代普通化肥氮(T3)对水稻农学效应、土壤肥力效应的影响,在此基础上采用15N示踪法,结合盆栽模拟试验验证,研究了双季稻轮作体系不同施肥模式下对稻田土壤主要温室气体CO2、CH4和N20排放的影响。研究得出如下主要结论：(1)三种氮肥的不同减施措施对水稻产量、氮肥农学效率及生理利用率的影响不显著；与农民习惯施肥相比,三种氮肥的不同减施措施氮肥回收率2013年分别提高了28.13%、45.66%和54.84%,其中T2、T3处理达到显著水平(p<0.05)；2014年分别提高了27.41%、35.21%和37.66%,三种处理均达显著水平(p<0.05)；与农民习惯施肥相比,三种氮肥的不同减施措施氮肥偏因子生产力2013年分别提高了18.18%、17.75%和15.59%,2014年分别提高了19.97%、21.09%和21.37%,三种处理两年均达显著水平(p<0.05)；15N示踪试验结果显示,三种减氮施肥措施可显著增加水稻植株对氮素的吸收(p<0.05),分别比FP增加18.38%、11.80%和14.82%。(2)三种氮肥的不同减施措施对土壤pH、有机质、全氮含量的影响不显著；与农民习惯施肥措施相比,三种氮肥减施措施的土壤微生物量碳含量均有不同的增长,在第四季分别增加了23.66%,25.42%和24.17%,均达到了显著水平(p<0.05),其含量有早稻季高于晚稻季的规律；三种氮肥减施措施均能显著增加土壤微生物量氮的含量(p<0.05),其增长率于2014年晚稻季增长最大,分别达29.91%、33.68%和28.59%：三种氮肥减施措施对土壤脲酶、蛋白酶及过氧化氢酶活性的影响不大,能显著提高土壤蔗糖酶的活性,其活性于2013年早稻季提高最大,分别提高了48.24%、50.54%和61.33%,土壤蛋白酶和蔗糖酶活性有早稻季高于晚稻季的规律；土壤微生物量碳含量分别与土壤蔗糖酶、过氧化氢酶及蛋白酶活性之间呈极显著相关(P<0.01),土壤微生物量氮含量与土壤蔗糖酶间呈极显著相关(P<0.01),土壤脲酶、过氧化氢酶及蛋白酶活性间显著相关(P<0.05),土壤微生物量碳、氮之间显著相关(P<0.05)。(3)三种减氮施肥措施对土壤CO2的排放影响不大；三种减氮施肥措施均能显著减少土壤N2O的排放,全年累计排放量以T3处理减少最多,分别比FP、 T1、T2处理减少43.06%、22.89%和20.09%,均达显著水平(P<0.05),T1、T2处理与FP处理相比,分别减少26.16%和28.74%,达显著水平(P<0.05)；三种减氮施肥措施均显著增加了土壤CH4的排放,分别增加了19.38%、12.67%和13.74%；与农民习惯施肥相比,对100年N20和CH4的综合温室效应的影响,T1处理显著高了9.45%(P<0.05),T2、T3处理分别高3.65%和1.37%,但差异不显著(P<0.05)。综上所述,20%氮肥减施的基础上有机氮肥结合缓释氮肥部分替代化肥氮并增施Si、Zn、S微肥处理在保证水稻产量及土壤养分含量持续稳定供应的同时,能显著提高氮肥回收率和生理利用率,显著提升土壤微生物量碳、氮含量,且对土壤环境效应(温室效应)的影响最小。