謝海寬，江雨倩，李 虎，徐 馳，丁武漢，王立剛，張 婧

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所/農(nóng)業(yè)部面源污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院-美國(guó)新罕布什爾大學(xué)可持續(xù)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)研究聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，北京 100081）

N2O和NO作為全球氮循環(huán)的重要?dú)怏w，對(duì)大氣環(huán)境有重要影響[1]。N2O是重要的溫室氣體之一，不僅對(duì)全球變暖等環(huán)境問(wèn)題有重要貢獻(xiàn)，而且參與平流層臭氧層損耗活動(dòng)[2]。NO作為非甲烷烴、CH4、N2O和CO等大氣污染成分的氧化劑，能參與復(fù)雜的大氣化學(xué)過(guò)程，在對(duì)流層中也可與揮發(fā)性烷烴反應(yīng)產(chǎn)生臭氧 (O3)，進(jìn)而影響全球氣候變化；或進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為亞硝酸和硝酸，通過(guò)干濕沉降導(dǎo)致酸雨和水體的富營(yíng)養(yǎng)化[3-4]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)引起的N2O、NO排放一直受到廣泛關(guān)注[5]。有資料顯示，全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)產(chǎn)生的N2O和NO年排放量約分別達(dá)到N 3.3 ×106t和1.4 × 106t[6]。土壤微生物的硝化、反硝化過(guò)程是控制農(nóng)業(yè)土壤排放N2O、NO的兩個(gè)關(guān)鍵過(guò)程，硝化作用是硝化細(xì)菌將土壤中的NH4+氧化為NO3-的過(guò)程，而反硝化作用是反硝化細(xì)菌將NO3-還原為NO2-，甚至進(jìn)一步還原為NO、N2O、N2的過(guò)程[7]。一般認(rèn)為當(dāng)土壤孔隙含水量大于60%時(shí)，N2O是反硝化作用的主要產(chǎn)物，盡管NO是反硝化作用的中間產(chǎn)物，但是由于其在厭氧條件下能夠被快速地還原，以及在厭氧土壤中擴(kuò)散較慢的原因，厭氧環(huán)境的土壤中很難觀測(cè)到NO的排放[8]。硝化作用既可以產(chǎn)生NO，又能產(chǎn)生N2O[9]。不過(guò)在大多數(shù)情況下，N2O產(chǎn)生的主要過(guò)程是反硝化作用，而NO主要來(lái)自于硝化作用[8,10]。

國(guó)內(nèi)關(guān)于農(nóng)田土壤N2O排放的研究主要集中在施肥量、施用有機(jī)肥、秸稈還田、添加硝化抑制劑(DCD)、施用緩釋肥等[11-15]。減少氮肥的投入，可以有效減少農(nóng)田N2O、NO排放[16-17]，然而農(nóng)民為了提高產(chǎn)量，通常會(huì)投入更多的氮肥。另外添加硝化抑制劑 (DCD) 和施用緩釋肥，對(duì)減少N2O排放也有較好的效果，然而由于其成本比常規(guī)肥料高，難以被廣泛推廣應(yīng)用[18]。滴灌施肥技術(shù)不僅可以提高作物產(chǎn)量、水肥利用效率[19-20]，而且可以減少農(nóng)田土壤N2O、NO排放[21-23]，受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。設(shè)施蔬菜由于其經(jīng)濟(jì)效益和復(fù)種指數(shù)高，已經(jīng)成為全球一種重要的蔬菜種植模式[24]。特別是中國(guó)，設(shè)施蔬菜種植面積達(dá)到了26700 hm2，占世界設(shè)施蔬菜面積總量的90%以上[25]。隨著社會(huì)的進(jìn)步和人們生活水平的提高，在未來(lái)幾年中種植面積仍將呈持續(xù)增加的趨勢(shì)[26]。設(shè)施菜地不同于大田作物，往往具有施肥量大、灌溉頻繁等特點(diǎn)[27-28]。在大田作物種植系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn)，N2O季節(jié)排放占 (N2O + NO) 排放總量的48%～79%[29-30]。然而國(guó)內(nèi)對(duì)設(shè)施菜地的研究大多只關(guān)注N2O排放，對(duì)NO的研究較少，N2O、NO占 (N2O+NO) 比重仍不確定。因此針對(duì)我國(guó)設(shè)施菜地施肥量大、灌溉頻繁的特點(diǎn)，研究滴灌施肥條件下設(shè)施菜地N2O、NO排放具有重要意義。本研究擬以北方典型設(shè)施菜地為研究對(duì)象，系統(tǒng)分析設(shè)施菜地不同時(shí)期N2O、NO的排放特征及其影響因素，明確不同灌溉和施肥條件下N2O、NO排放特征，以期為科學(xué)評(píng)估農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)N2O、NO排放提供直接測(cè)定的關(guān)鍵參數(shù)，并給設(shè)施菜地推薦合適的水肥用量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)位于北京市房山區(qū)竇店鎮(zhèn)蘆村蘆西園（東經(jīng) 116°01′、北緯 39°38′），該地黃瓜和芹菜連續(xù)輪作了5年。大棚為半拱圓形無(wú)色塑料大棚，長(zhǎng)155 m、寬6 m。土壤類型為褐土，質(zhì)地為粉質(zhì)壤土，其容重為1.21 g/cm3，0—20 cm耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量55.0 g/kg，全氮含量0.320 g/kg，全磷含量0.160 g/kg，全鉀含量2.69 g/kg，堿解氮146 mg/kg，速效鉀783 mg/kg，有效磷105 mg/kg。供試黃瓜品種為‘金胚98’，黃瓜于2016年3月9日定植，定植后以黑色地膜覆蓋，同年7月8日拉秧，整個(gè)生育期為122天。棚內(nèi)年均相對(duì)濕度為72.1%，平均溫度為21.2℃，最高可達(dá)60.1℃。供試有機(jī)肥為牛糞（含氮量1.33%、含水量41.6%），氮、磷、鉀肥分別為尿素（含N 46.4%）、過(guò)磷酸鈣（含P2O512%）、硫酸鉀（含K2O 33%）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，分別為：漫灌，不施氮肥(CK)；漫灌，農(nóng)民習(xí)慣施肥 (FP)；滴灌，農(nóng)民習(xí)慣施肥 (FPD)；滴灌，優(yōu)化施肥 (OPTD)。每個(gè)處理3次重復(fù)。試驗(yàn)小區(qū)面積為48 m2(6 m × 8 m)，小區(qū)間由隔離帶隔開。黃瓜于2016年3月9日定植后立即采用漫灌方式灌水，灌水量為87.17 mm。有機(jī)肥和磷肥均作為底肥于定植前一次性施入，化學(xué)氮肥和鉀肥基追比例為3∶7?？偵谧贩?次，比例為1∶1∶1∶1∶1∶2。所有處理基肥撒施后翻耕入土；CK和FP處理將追施肥料溶于灌溉水后隨水漫灌施入，F(xiàn)PD和OPTD處理采用滴灌，在伸蔓期、開花期、結(jié)瓜期、結(jié)瓜期、結(jié)瓜期和結(jié)瓜期將追施肥料隨水滴入作物根部附近土壤，黃瓜生長(zhǎng)季滴灌水量是漫灌的75%。各處理肥料施用量和灌溉管理措施如表1所示。

1.3 氣體采集與測(cè)定

分別采用自動(dòng)靜態(tài)箱—?dú)庀嗌V法和靜態(tài)箱—氮氧化物分析儀法對(duì)N2O、NO氣體進(jìn)行采集和分析[17,31]。其中N2O采樣方法參見(jiàn)文獻(xiàn)[32]。NO采樣方法如下：N2O氣體采樣結(jié)束后，將采樣箱抬起，保持采樣箱內(nèi)部空氣流通，然后將采樣箱重新放到底座上密封，同時(shí)用12V的真空抽氣泵 (KNF，Neuberger Inc., Germany) 抽2 L氣體于鋁箔材料制成的氣袋中，30分鐘后用真空泵從箱內(nèi)抽取第二個(gè)氣體樣品。每次取樣時(shí)間一般為早上8:00—10:00。N2O氣體用改進(jìn)的Agilent 7890A氣相色譜儀分析，NO氣體使用NO-NO2-NOx分析儀 (42i，Thermo) 測(cè)定。各處理0—15 cm土壤體積含水量用TRIME-PICO 64測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)計(jì)算與分析

1)排放通量：根據(jù)氣體濃度隨時(shí)間的變化速率計(jì)算氣體排放通量

式中：F為氣體的排放通量[g/(m2·h)]；T為采樣箱內(nèi)氣溫 (℃)；dc/dt為采樣箱內(nèi)兩次取樣氣體濃度差值與時(shí)間差的比值[μL/(L·h)]；P為采樣時(shí)氣壓 (mm Hg)，P0為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 (mm Hg)，P/P0≈1，ρ為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的密度 (g/L)；H為采樣箱氣室高度 (m)。

2)排放總量：利用內(nèi)插法計(jì)算相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)日之間的排放通量，并將觀測(cè)值和內(nèi)插法計(jì)算出的值累加便可算出氣體排放總量。

表 1 不同處理施肥量和灌水量Table 1 Total fertilizer and irrigation rate in different treatments

3)排放強(qiáng)度：指氣體排放總量與相應(yīng)處理作物產(chǎn)量的比值。排放強(qiáng)度計(jì)算公式為

式中：I為排放強(qiáng)度 (N kg/t)；T為作物生長(zhǎng)季土壤N2O或NO的排放總量 (N kg/hm2)；Y為作物產(chǎn)量(t/hm2)。

4)排放系數(shù)：施氮處理與不施氮處理N2O或NO排放總量之差占肥料施用總量的比值。

式中：EF和EC分別為施氮肥和對(duì)照處理下作物生長(zhǎng)季土壤N2O或NO排放總量 (N kg/hm2)；N為當(dāng)季施氮肥量 (N kg/hm2)。

5)土壤孔隙含水量 (WFPS)：為TRIME-PICO64所測(cè)體積含水率轉(zhuǎn)化而來(lái)。計(jì)算公式為

式中：θv是土壤容積含水量 (%)；ρb是土壤容重(g/cm3)；ρs為土壤比重。

采用Excel 2013進(jìn)行處理，用SAS9.2統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan法進(jìn)行處理間方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥方式對(duì)黃瓜產(chǎn)量和環(huán)境條件的影響

前期對(duì)黃瓜產(chǎn)量的調(diào)查結(jié)果表明，施肥量相等條件下，F(xiàn)P、FPD處理作物產(chǎn)量沒(méi)有顯著差異，F(xiàn)P處理產(chǎn)量為119.5 t/hm2，F(xiàn)PD處理產(chǎn)量增加了2.0%，達(dá)到了121.8 t/hm2。在同為滴灌施肥條件下，與FPD處理相比，OPTD處理作物產(chǎn)量顯著下降，為109.0 t/hm2[32]。

從土壤表層 (0—15 cm) 土壤孔隙度含水量 (圖1)的變化來(lái)看，土壤WFPS受灌溉影響較大，灌溉后土壤WFPS迅速升高，隨著時(shí)間的推移逐漸降低。整個(gè)觀測(cè)周期內(nèi)漫灌處理 (CK、FP) 土壤WFPS為57%～82%，滴灌處理(FPD、OPTD)為53%～84%，滴灌處理與漫灌處理土壤WFPS沒(méi)有顯著差異。

土壤5 cm深度溫度隨季節(jié)變化較為明顯，黃瓜生長(zhǎng)季為3月到7月，大棚氣溫逐漸升高，各處理土壤表層溫度也隨之逐漸增加，溫度范圍為15.4℃～26.3℃。各處理土壤溫度變化相似，處理間沒(méi)有顯著差異 (圖 2)。

2.2 不同施肥方式下設(shè)施菜地N2O和NO排放動(dòng)態(tài)變化及其影響因素

2.2.1 設(shè)施菜地N2O排放特征及其影響因素 從N2O排放通量 (圖3)來(lái)看，在整個(gè)監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，各處理N2O排放通量表現(xiàn)出相似的變化趨勢(shì)，出現(xiàn)7次N2O排放高峰，并且都發(fā)生在灌溉、灌溉施肥后。施入基肥后，峰值持續(xù)7天左右，追肥一般持續(xù)3天，且基肥期N2O排放峰要高于追肥期。整個(gè)觀測(cè)周期內(nèi)N2O排放最高值出現(xiàn)在施基肥后第2天，其中以 FP 處理最高，達(dá) N 7390 μg/(m2·h)。相比FP處理，F(xiàn)PD處理降低了N2O排放峰，為N 5933 μg/(m2·h)。整個(gè)黃瓜生長(zhǎng)季各處理N2O平均排放通量從大小為 FP ＞ FPD ＞ OPTD ＞ CK (表 2)，F(xiàn)PD處理相比FP處理平均排放通量降低了33.7%，OPTD處理較FPD又減少了29%。從表3中可以看出，各處理的N2O排放通量與土壤WFPS達(dá)到顯著 (P ＜0.05) 或極顯著正相關(guān)關(guān)系 (P ＜ 0.01)，而與土壤5 cm溫度則呈現(xiàn)出極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系 (P ＜ 0.01)。

圖 1 不同處理土壤孔隙含水量的動(dòng)態(tài)變化Fig. 1 Dynamics of soil water-filled pore space (WFPS) of different management treatments

圖 2 不同處理土壤5 cm深土層溫度的動(dòng)態(tài)變化Fig. 2 Dynamics of soil temperature at 5 cm depth under different management treatments

圖 3 不同處理N2O排放通量的動(dòng)態(tài)變化Fig. 3 Dynamics of N2O emission fluxes in different management treatments

表 2 不同處理N2O和NO的排放總量、排放強(qiáng)度和排放系數(shù)Table 2 The total emissions, emission intensities and emission factors of N2O and NO in different treatments

表 3 不同處理N2O、NO通量與5 cm深土溫、0—15 cm土層濕度的相關(guān)性Table 3 Correlation coefficients between N2O, NO flux and soil temperature (5 cm deep) and moisture (0-15 cm layer)in different treatments

2.2.2 設(shè)施菜地NO排放特征及其影響因素 由圖4可知，與N2O排放動(dòng)態(tài)變化不同，雖然在整個(gè)觀測(cè)周期內(nèi)也觀測(cè)到7次排放峰，但NO排放最高峰沒(méi)有立即出現(xiàn)在灌溉、灌溉施肥后，而是出現(xiàn)在灌溉施肥后第2～4天。其中CK處理在整個(gè)觀測(cè)周期內(nèi)NO排放保持相對(duì)較低的水平，沒(méi)有明顯的NO排放峰。整個(gè)觀測(cè)周期內(nèi)以FP處理NO排放峰最高[N 152.7 μg/(m2·h)]，發(fā)生在施基肥后第 3天。各處理NO平均排放通量差異顯著 (P ＜ 0.05)，從大到小排列為 FP ＞ FPD ＞ OPTD ＞ CK (表 2)，F(xiàn)P 處理 NO 平均排放通量最高為N 59.9 μg/(m2·h)，相同氮肥施用量的FPD為N 52.9 μg/(m2·h)，減少了NO平均排放通量11.7%。在同為滴灌施肥條件下OPTD處理NO平均排放通量為N 47.6 μg/(m2·h)，與FPD處理相比減少了13.7%。各處理的NO排放通量與5 cm深度土壤溫度的相關(guān)分析表明 (表3)，除OPTD處理外，其余各處理NO排放通量與土壤5 cm溫度無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系，而各處理的NO排放通量與WFPS無(wú)明顯的相關(guān)性。

2.3 設(shè)施菜地N2O、NO排放總量、排放系數(shù)

不同施肥處理對(duì)N2O、NO排放的影響明顯地表現(xiàn)在排放總量的不同。從N2O排放總量 (表2)來(lái)看，F(xiàn)P、FPD處理N2O、NO排放差異顯著。其中漫灌施肥的FP處理N2O、NO排放總量最高，分別為N 28.70、0.86 kg/hm2。而在氮肥施用量相同條件下，施肥方式由漫灌施肥改為滴灌施肥的FPD處理N2O、NO排放總量分別為N 18.60、0.77 kg/hm2，與FP處理相比，減少了N2O排放總量35.2%、NO排放總量9.0%。在施肥方式均為滴灌施肥的處理中，OPTD、FPD處理N2O排放總量差異顯著 (P ＜ 0.05)，OPTD處理N2O排放總量為N 12.2 kg/hm2，較FPD處理減少了34.4%。而FPD、OPTD處理NO排放總量沒(méi)有顯著差異，說(shuō)明在施肥方式都為滴灌施肥的條件下，減少氮肥施用量顯著減少了N2O排放，但并沒(méi)有減少NO排放。不同處理的N2O、NO排放系數(shù)在 (P ＜ 0.05) 水平上達(dá)到顯著差異，其中FP處理的N2O排放系數(shù)高于IPCC的默認(rèn)值1%，達(dá)到1.78%。而FPD、OPTD處理的N2O排放系數(shù)均低于1%這一默認(rèn)值，分別為0.94%、0.53%。NO排放系數(shù)大小排序?yàn)镺PTD ＞ FP ＞ FPD，分別為0.09%、0.08%、0.06%。

圖 4 不同處理NO排放通量的動(dòng)態(tài)變化Fig. 4 Dynamics of NO emission fluxes in different management treatments

3 討論

3.1 設(shè)施菜地N2O、NO季節(jié)排放特征及影響因素

田間原位觀測(cè)表明，設(shè)施菜地土壤N2O、NO季節(jié)排放具有明顯的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，施肥和灌溉是土壤N2O、NO排放峰產(chǎn)生的主要原因，這是由于外源氮的施入和土壤干濕交替促進(jìn)了土壤硝化-反硝化過(guò)程，進(jìn)而加快了N2O、NO的排放。在觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)各處理在灌溉施肥后1～2天內(nèi)會(huì)立即出現(xiàn)N2O排放最高峰，而NO排放最高峰則出現(xiàn)在施肥灌溉后第2～4天。造成這兩種氣體排放特征差異的主要原因是，剛灌溉后土壤水分含量較高，表層土壤處于厭氧狀態(tài)，這時(shí)反硝化作用較強(qiáng)，而硝化作用較弱，NO排放較少[33-34]，而這種濕潤(rùn)土壤中硝化反硝化作用共同存在而產(chǎn)生的N2O氣體排放較多，并且施肥后NO較N2O變化迅速。Tian等[30]在冬小麥夏玉米種植系統(tǒng)的研究也表明，在灌溉施肥后N2O排放峰要比NO排放峰出現(xiàn)得早。同時(shí)韋云東等[4]對(duì)茶園種植體系的研究，也發(fā)現(xiàn)同樣的規(guī)律。另外，研究發(fā)現(xiàn)基肥時(shí)期的N2O、NO排放峰要明顯高于追肥期，這是與基肥期有機(jī)肥的施用有關(guān)，因?yàn)橛袡C(jī)肥一方面可作為碳源，直接為硝化-反硝化作用提供能量和電子；另一方面可以激發(fā)自養(yǎng)和異養(yǎng)硝化，為反硝化作用提供底物，從而增加N2O、NO排放量[35-36]。從N2O、NO排放影響因素來(lái)看，在土壤中，N2O、NO一般產(chǎn)生于硝化-反硝化作用[37]，而土壤溫濕度是影響硝化-反硝化作用的重要影響因子[7]。本研究中土壤WFPS與土壤N2O排放呈顯著正相關(guān) (P ＜ 0.05) 或極顯著正相關(guān) (P ＜ 0.01) 關(guān)系，土壤溫度與N2O排放呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。大多數(shù)研究也都表明N2O排放與土壤WFPS呈顯著正相關(guān)關(guān)系，而與溫度的相關(guān)性則有多種結(jié)果出現(xiàn)[38-40]。NO排放與土壤溫濕度沒(méi)有顯著的相關(guān)關(guān)系，肖乾穎等[29]在玉米季的研究中也得到了相似的結(jié)果。這是由于不同因子對(duì)N2O、NO排放相互制約，溫度、濕度及氮肥用量間的交互作用可能會(huì)掩蓋單一因子對(duì)N2O和NO排放的影響。因此，今后在研究灌溉方式對(duì)N2O、NO排放影響時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)不同因子的交互作用對(duì)其排放影響的機(jī)理研究。

3.2 設(shè)施菜地N2O、NO季節(jié)排放總量及滴灌優(yōu)化施肥的減排比例

本研究中設(shè)施菜地漫灌施肥處理的N2O季節(jié)排放總量為N 28.69 kg/hm2，NO為N 0.86 kg/hm2。其中N2O季節(jié)排放量是露天菜地 (N 5.23 kg/hm2) 的5.5倍[23]，是冬小麥、夏玉米種植系統(tǒng)的 (N 1.00、1.94 kg/hm2) 的28.7和14.8倍[30]。雖然設(shè)施菜地NO季節(jié)排放量，要比N2O季節(jié)排放量低得多，但N 0.86 kg/hm2的NO季節(jié)排放量也是露天菜地種植系統(tǒng)和冬小麥夏玉米種植系統(tǒng)季節(jié)排放量的1.0～3.7倍[23,41-42]。可見(jiàn)設(shè)施菜地的N2O、NO季節(jié)排放量要遠(yuǎn)高于大田作物，這是由于設(shè)施菜地氮肥施用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大田作物引起的[43]。然而本研究?jī)H僅關(guān)注的是N2O、NO的季節(jié)排放，接下來(lái)應(yīng)該對(duì)設(shè)施菜地N2O、NO年排放進(jìn)一步研究，以探討其年排放量與大田作物的差異。

從不同施肥方式來(lái)看，滴灌施肥處理N2O、NO排放總量分別為N 18.62、0.77 kg/hm2，比漫灌施肥措施下降低了35.1%、9.0%。結(jié)合不同處理作物產(chǎn)量可以發(fā)現(xiàn)，與漫灌施肥相比，滴灌施肥在保障作物產(chǎn)量的前提下，有效減少了N2O、NO排放。韓冰等[38]在設(shè)施菜地的研究也表明，與漫灌相比滴灌可以減少N2O排放54.3%。同樣地，在大田作物種植系統(tǒng)中滴灌也可以減少N2O排放11.3%～42.0%[30,44]?？梢?jiàn)在不同作物種植系統(tǒng)中，與漫灌施肥相比滴灌施肥都能夠減少N2O排放。分析其原因主要是由于滴灌不僅可以降低土壤孔隙含水量，使得反硝化作用產(chǎn)生的N2O受到抑制；而且滴灌施肥通過(guò)管道將養(yǎng)分直接輸送到作物根部附近，促進(jìn)作物對(duì)氮素的吸收利用，減少了硝化-反硝化作用反應(yīng)底物的濃度，從而減少N2O排放。對(duì)于NO來(lái)說(shuō)，不同灌溉施肥方式下NO排放仍不明確，與本研究結(jié)果一致，Sánchez-Mart?n等[23]研究也表明滴灌比漫灌方式下排放更少的NO，而Tian等[30,42]卻得到了相反的結(jié)果。通常認(rèn)為硝化作用是NO產(chǎn)生的主要來(lái)源[45]，與漫灌相比滴灌由于降低了土壤WFPS，從而增加了硝化作用產(chǎn)生的NO[23]。然而在土壤中反硝化作用也能夠?qū)е翹O的產(chǎn)生，研究表明當(dāng)土壤WFPS大于80%時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生大量的NO[46]。因此不同灌溉施肥方式下NO排放多少，取決于硝化-反硝化作用共同產(chǎn)生的NO。由于土壤硝化反硝化作用是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，不僅受灌溉方式的影響，而且受施肥量、肥料類型、土壤質(zhì)地等的影響[18]，目前并不能確定硝化作用和反硝化作用哪個(gè)途徑產(chǎn)生的NO多。因此，以后在研究灌溉方式對(duì)N2O、NO排放的影響時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)硝化和反硝化作用兩條途徑分別產(chǎn)生N2O、NO量的關(guān)注。氮肥由于能夠?yàn)橄趸聪趸饔锰峁┑孜?，是影響N2O、NO排放的重要因素[47]。本研究也發(fā)現(xiàn)，在滴灌施肥條件下，減少40%氮肥施用，在保障蔬菜產(chǎn)量的同時(shí)，可以分別減少N2O、NO季節(jié)排放總量34.7%、9.1%。這與大多數(shù)研究結(jié)果一致[3,17,48]，盡管減少氮肥施用量對(duì)減少N2O、NO排放的效果不同，如Zhang等[49]對(duì)我國(guó)北方設(shè)施蔬菜種植系統(tǒng)的研究結(jié)果表明，將氮肥用量由傳統(tǒng)的N 840 kg /hm2，優(yōu)化到420～640 kg/hm2可以減少N2O年排放14.5%～24.4%；Yao等[41]對(duì)我國(guó)山東大蔥-冬小麥輪作種植系統(tǒng)的NO排放進(jìn)行了研究，表明與傳統(tǒng)氮肥施用量相比，優(yōu)化30%～50%氮肥施用量可以減少NO排放28.9%～38.9%。而且Zhang等[15]、Yao等[41]的研究也表明，在一定氮肥施用量范圍內(nèi)，N2O、NO排放量隨氮肥施用量的增加呈線性增加的趨勢(shì)。因此減少氮肥施用量是有效地減少N2O、NO排放的措施，這主要是由于減少氮肥施用量，可以顯著影響表層土壤硝態(tài)氮濃度[15,41]，而N2O排放量與土壤硝態(tài)氮濃度存在顯著正相關(guān)關(guān)系[50]。然而目前的研究主要集中在傳統(tǒng)的漫灌措施下減少氮肥施用量對(duì)N2O排放的影響，對(duì)滴灌優(yōu)化施肥措施條件下N2O、NO排放狀況影響的研究仍較缺乏。在本研究中，滴灌優(yōu)化施肥不僅可以保障蔬菜產(chǎn)量，同時(shí)可以有效減少N2O、NO排放量，節(jié)約水肥用量是設(shè)施菜地值得推薦的水肥管理措施。

4 結(jié)論

1) 設(shè)施黃瓜生長(zhǎng)季灌溉施肥是引起N2O、NO排放增加的主要原因，N2O排放峰在灌溉施肥后立即出現(xiàn)，NO排放峰在灌溉后的2～4天出現(xiàn)。

2) 各施肥處理NO季節(jié)排放總量占（N2O+NO）總量的2.9%～5.4%，說(shuō)明夏季設(shè)施菜地以N2O排放為主，NO并不是一個(gè)強(qiáng)的排放源。

3) 滴灌施肥相比漫灌施肥分別減少N2O、NO季節(jié)排放總量35.1%、9.0%；相比滴灌施肥，滴灌優(yōu)化施肥（減少40%氮肥）可進(jìn)一步減少N2O、NO季節(jié)排放總量34.7%、9.1%?？梢?jiàn)滴灌優(yōu)化施肥是設(shè)施菜地值得推薦的減排措施。