【摘 要】
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再生稻作为一种轻简化的种植方式被广泛提倡,但其最佳的栽培模式尚无统一定论。近些年研究者多从单一栽培措施的角度研究再生稻的生理形态和产量的变化,但并没集成一个最优模式来综合分析其经济效益以及对环境的影响。因此,本研究于2020-2021年在湖北省花桥镇蓝杰村开展大田试验,设置两个常规栽培模式:CK1（冬闲+人工插秧+平衡施肥+常规灌溉+20 cm留茬+头季秸秆不还田）、CK2（冬闲+机插秧+平衡施肥
【基金项目】
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国家重点研发计划项目:再生稻稻田培肥与丰产增效耕作模式（2016YFD0300907）；
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再生稻作为一种轻简化的种植方式被广泛提倡,但其最佳的栽培模式尚无统一定论。近些年研究者多从单一栽培措施的角度研究再生稻的生理形态和产量的变化,但并没集成一个最优模式来综合分析其经济效益以及对环境的影响。因此,本研究于2020-2021年在湖北省花桥镇蓝杰村开展大田试验,设置两个常规栽培模式:CK1（冬闲+人工插秧+平衡施肥+常规灌溉+20 cm留茬+头季秸秆不还田）、CK2（冬闲+机插秧+平衡施肥+常规灌溉+20 cm留茬+头季秸秆还田）,三个优化栽培模式:OM1（冬闲+机插秧+一次性缓释肥施用+干湿交替+20 cm留茬+头季秸秆还田）、OM2（绿肥+机插秧+平衡施肥+干湿交替+40 cm留茬+头季秸秆还田）、OM3（绿肥+机插秧+平衡施肥加基肥深施+干湿交替+40 cm留茬+头季秸秆还田加腐熟剂）共5个模式。研究不同栽培模式对再生稻温室气体排放和经济效益的影响,并评估了不同再生稻栽培模式碳氮足迹。结果如下:（1）栽培模式显著影响甲烷（CH4）排放。CH4排放表现出稻季高于冬季、头季高于再生季。CH4排放出现在头季分蘖盛期、抽穗中期与再生季抽穗期。头季OM3累积排放量显著低于其他模式,相比于OM2、OM1、CK2、CK1分别减少了21.3%、42.4%、44.8%、52.6%;其周年OM3累积排放量也最低,相比于OM2、OM1、CK2、CK1分别减少了13.0%、26.3%、38.3%、43.5%。氧化亚氮（N2O）排放表现为每次施肥后出现排放峰值。在头季与再生季各模式间N2O累积排放量无显著差异,但冬季OM2和OM3的N2O累积排放量显著高于OM1、CK2,分别提高了39.7%～52.9%和65.0%～78.9%。（2）栽培模式显著影响碳足迹。各模式周年碳排放为9246～11329 kg hm-2。从总碳排放构成来看,各模式CH4排放占比最高,为总排放的56.7%～76.1%;其次为农资投入（间接排放）,为总排放的14.3～26.1%,其中肥料是间接排放的最大贡献者,约为间接排放的52.4%～60.2%。N2O排放最低,占总排放的7.5%～15.2%。CK1、CK2、OM1、OM2和OM3的碳足迹均值分别0.95、0.89、0.75、0.64和0.57 kg CO2-eq kg-1year-1,其中OM3与OM2碳足迹显著低于其它模式。（3）栽培模式显著影响氮足迹。各模式的活性氮损失在36398.1～43784.7 g N-eq hm-2之间。氨气（NH3）挥发是主要活性氮损失来源,占据82%左右。CK1、CK2、OM1、OM2和OM3的周年NH3挥发总量分别为29.94、30.87、31.22、33.85和35.49kg hm-2,其中OM3的NH3挥发量显著高于OM1、CK2和CK1。CK1、CK2、OM1、OM2和OM3的氮足迹为2.82～3.12 g N-eq kg-1 yr-1,其中OM1氮足迹最小,而CK1氮足迹最大。（4）栽培模式显著影响头季稻与再生稻的产量。各模式头季、再生季以及全生育期的产量随优化措施增多而增大。对于头季,OM1、OM2和OM3产量显著高于CK1和CK2,增产幅度为7.66%～15.2%。对于再生季,OM2和OM3产量显著高于CK1、CK2和OM1,增产幅度为28.1%～44.2%。对于全生育期,OM2和OM3产量显著高于CK1、CK2和OM1,增产幅度为12.5%～25.9%。（5）栽培模式显著影响经济效益与净生态系统经济效益（NEEB）。OM3具有最高的经济效益(21046 CNY hm-2),是OM2、OM1、CK2、CK1的1.05、1.27、1.28、1.36倍。OM3与OM2的NEEB显著大于OM1、CK2和CK1,其中OM3最高(20768CNY hm-2),是OM2、OM1、CK2、CK1的1.05、1.28、1.26、1.38倍。综上所诉,OM3相比其他模式降低了CH4排放和碳足迹,提高了再生稻的产量和NEEB,并维持较低的氮足迹,因此是一种低排丰产高经济效益的再生稻栽培模式,有望大范围推行。
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