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水稻是我国最重要的粮食作物之一,有机肥在我国水稻粮食生产中发挥了重要作用。然而不同氮肥管理、不同有机肥料及其交互作用对水稻产量、水稻根系生长、养分吸收、土壤性质及稻田温室气体的排放等影响研究鲜有报道。本研究以水稻品种扬粳4038和扬辐粳8号为材料,设置玉米秸秆(秸秆,MS)、玉米秸秆制成堆肥(堆肥,MC)、玉米秸秆制成沼渣(沼渣,MR)、玉米秸秆制成黑炭粉(黑炭,BC)还田处理,以不施有机肥为对照(CK),观测了在不施氮肥(ON)和实地氮肥管理(SSNM)两种施肥水平下各有机肥对水稻产量、水稻根系生长、养分吸收、土壤性质及稻田温室气体排放的影响。主要结果如下：1、在不同有机肥处理中,产量变幅在5.6～10.8t.hm-2,在ON(全生育期不施氮)水平下,除BC处理没有增产外,MS, MC和MR处理,分别较各自对照增加了32.2%、13.6%和25.4%(2011),32.2%、33.9%和35.6%(2012),三种处理增产幅度达到显著水平。施用氮肥(SSNM)后,MS, MC, MR及BC处理的产量分别较对照(只施无机肥氮肥)提高了9.5%、4.8%、10.7%和-1.2%(2011),9.9%、18.7%、13.2%和16.5%(2012),增产达到显著水平。2、在不同有机肥处理下,水稻根干重、根系长度、根直径、根系总吸收表面积及活跃吸收表面积、根系氧化力、根系伤流量以及根系玉米素(Z)+玉米素核苷(ZR)、吲哚-3-乙酸(IAA)、赤霉素(GA1+GA4)、脱落酸(ABA)含量等形态生理指标都高于各自的对照。与不施氮相比,SSNM增加了根重、根长、根系伤流量、根中Z+ZR和IAA含量。在ON水平下,在各有机肥中以MR促进根系生长的作用最大,BC的作用最小；施氮后,以MC促进根系生长的作用最大,MS的作用最小。3、有机肥处理增加了土壤中有机质含量,提高了土壤中速效养分的含量,促进了土壤呼吸。无论是施氮还是不施氮,MS处理降低了土壤容重,其余有机肥处理在ON水平下降低了土壤容重,但是施用氮肥后,增加了土壤容重。4、水稻整个生育期稻田甲烷(CH4)、二氧化碳(C02)或氧化亚氮(N20)排放在各有机肥处理间变化趋势一致。各有机肥显著增加了各温室气体的排放(施用BC的N20排放除外)和全球增温潜势(GWP)。相同有机肥处理,施氮(SSNM)后各温室气体的排放和GWP较0N增加,但单位产量的GWP (GWP/产量)降低。上述结果说明,施用有机肥MS, MC, MR可以提高产量、并可以改善土壤理化性质,但同时也增加了稻田温室气体的排放。采用SSNM和施用沼渣或者堆肥,可以获得较高的产量和较高的环境效益。