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灌溉通过影响土壤微生物活动和作物根系生长,进而影响土壤温室气体的产生和排放。前人有关节水灌溉对土壤温室气体的研究,大多集中于稻田和棉田,较少涉及冬小麦-夏玉米轮作体系。本研究通过设置不同灌溉量水平,研究亏缺灌溉对冬小麦-夏玉米轮作农田土壤CO2和N2O排放特征的影响,并探讨土壤水分,土壤温度,土壤氮素等环境因素对CO2和N2O排放的影响,以期优化灌溉管理措施,为农田节水提供科学依据和理论支撑。供试冬小麦品种为“小偃2 2号”,夏玉米品种为“津北288”,于2015年10月2016年10月在西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院农田水分转化试验场,通过小区试验,采用静态暗箱-气相色谱法对土壤温室气体排放进行原位观测。试验设置5个水分处理,分别为CK,T1,T2,T3和T7,CK为充分灌溉,灌水量以实测的蒸发蒸腾量ET为标准,其他灌水水平在CK的基础上按一定比例进行亏水处理,冬小麦的亏水时期为越冬期和拔节至灌浆期,夏玉米的亏水时期为播种至拔节期和拔节至抽雄期,在作物的两个亏水时期内,T1均亏水20%,T2均亏水40%,T3在第一个亏水时期内亏水20%在第二个亏水时期进行充分灌溉,T7在作物的两个亏水时期内分别亏水40%、20%。得到如下结果:1.冬小麦-夏玉米轮作体系下农田土壤CO2和N2O排放具有明显的季节变化规律,表现为夏季最高,春秋季相对较低,冬季维持在最低水平。亏缺灌溉下各处理变化趋势基本一致,冬小麦排放主峰值出现在拔节至灌浆阶段,次峰值出现在苗期,越冬期一直处于较低水平。夏玉米生育期内表现为三个排放高峰,排放主峰值出现在拔节至抽雄期,次峰值出现在播种至拔节期,在抽雄至成熟期处为于较低水平。2.亏缺灌溉对冬小麦-夏玉米轮作体系下土壤CO2和N2O在作物生育期内的平均排放通量有一定的影响。冬小麦-夏玉米不同生育阶段内,土壤CO2和N2O平均排放通量基本表现为CK>T3>T1>T7>T2。冬小麦生育期,土壤CO2排放通量平均值表现为:拔节-灌浆阶段>苗期>灌浆-成熟阶段>返青-拔节阶段>越冬期,土壤N2O排放通量平均值表现为:苗期>拔节-灌浆阶段>越冬期>灌浆-成熟阶段>返青-拔节阶段,夏玉米生育期内不同处理土壤CO2和N2O排放通量平均值表现为:播种至拔节期>拔节至抽雄期>抽雄至成熟期。3.亏缺灌溉对冬小麦-夏玉米轮作体系下土壤CO2和N2O累积排放量有一定影响,在冬小麦-夏玉米整个生长季,均表现为CK处理最大。不同处理的土壤CO2和N2O累积排放量在冬小麦及夏玉米生育期内逐渐增加。小麦季:土壤CO2累积排放量增长速率在苗期及越冬期较低,返青-拔节期阶段逐渐增大,且在拔节-灌浆期阶段达到最大,进入灌浆-成熟期阶段,又有所下降。土壤N2O累积排放量增长速率在苗期相对较高,越冬期有所降低,返青-拔节期阶段逐渐增大,且在拔节-灌浆期阶段达到最大,进入灌浆-成熟期阶段,又有所下降。玉米季:土壤CO2累积排放量在播种-拔节期阶段增加相对缓慢,进入拔节期,又有增加的趋势,在抽雄-成熟期又有所降低。在播种-拔节期阶段,各处理土壤N2O累积排放量增加相对较快,进入拔节期,土壤N2O累积排放量增长速率有减缓的趋势,在抽雄-成熟期又有所降低。4.亏缺灌溉下冬小麦-夏玉米轮作农田土壤CO2排放通量与WFPS(土壤充水孔隙率)间存在一定的正相关关系,且除T1与T7处理外,其余处理的相关关系均达到显著性水平(P<0.05)。土壤CO2排放通量与0-10 cm土层WFPS的相关系数和10-20 cm土层WFPS的相关系数差别不大。土壤CO2排放通量与5 cm、10 cm、15 cm、20 cm和25 cm土层土壤温度均存在正相关关系,且相关关系均达到极显著水平(P<0.01),其中15 cm和20 cm相关系数较高。5.亏缺灌溉下冬小麦-夏玉米轮作农田土壤N2O排放通量与0-10 cm及10-20 cmWFPS均成呈正相关关系,且相关关系均达到极显著水平(P<0.01),除T1处理外,土壤N2O排放通量与10-20 cm土层WFPS的相关系数较0-10 cm土层WFPS的相关系数大。土壤N2O排放通量与5 cm、10 cm、15 cm、20 cm和25 cm土层土壤温度均存在正相关关系(P>0.05),土壤N2O排放通量与土壤硝态氮存在正相关关系,与土壤铵态氮存在负相关关系,相关关系均未达到显著水平(P>0.05)。