CH₄和N₂ O是两种重要的温室气体,对地球系统的能量收支和气候变化有重要影响^[1]. 在100 a时间尺度上，其单位质量的全球增温潜势(GWP)分别是CO₂的25和298倍，对温室效应的贡献分别约为14.3%和7.9%^[2]. 相关研究表明，受人类活动的影响，大气中CH₄和N₂ O浓度目前呈上升趋势，并分别以每年0.6%和0.2%～0.3%的速率增长^[3]. 稻田是最重要的人为CH₄排放源之一，每年向大气排放的CH₄占CH₄总排放量的15.0%~20.0%^[4]，中国是水稻大国，稻田CH₄的排放占世界稻田的25.0%左右^[5]. 且稻田排放的N₂ O约占我国农田氮肥直接排放N₂ O总量的7.0%~11.0%^[6]. 因此，研究制定减缓稻田生态系统这两种温室气体排放的措施，对缓解气候变化有重要作用.

畜禽粪便还田是一种传统的土壤培肥方法，其与化学肥料配施可有效提高土壤碳库储量^{[7, 8, 9]}. 畜禽粪便肥料化后还田能够改良土壤，提高土壤肥力，畜禽粪便中不仅含有丰富的有机质，而且还含有较高的氮、 磷、 钾及硼、 锌、 钼等养分^[10]，但诸多研究表明有机肥的施用会增加CH₄的排放量^{[11, 12, 13]}. 而施用有机肥对稻田N₂ O排放的影响尚不明确^[14]. 在亚热带稻区进行的大量研究表明，有机肥替代40%~50%氮肥，不仅可以稳定水稻产量、 改善稻田土壤理化性质，还可以提高氮肥利用率，减少氮素的损失. 但有关亚热带稻区有机肥部分替代氮肥对CH₄、 N₂ O排放的影响少有研究. 随着我国畜禽规模化养殖程度的快速发展，畜禽粪便的排放量已高达每年3.2×10⁹ t^[15]，畜禽粪便还田作为一种减少其因处置不当造成的环境氮磷污染和改良土壤理化性质的措施，已经越来越受到重视. 本研究通过设置不施氮肥、 50%氮肥、 100%氮肥(常规施肥)和猪粪有机肥替代50%氮肥(猪粪化肥配施)这4个处理，田间实地观测双季稻田CH₄、 N₂ O排放动态，旨在探明有机肥部分替代化肥是否能够减少稻田CH₄、 N₂ O排放的综合温室气体潜势，并探讨有机肥部分替代化肥影响稻田CH₄、 N₂ O排放的主要机制.

1 材料与方法 1.1 试验区概况

试验田位于湖南省长沙县金井镇中国科学院亚热带农业生态研究所长沙农业环境观测研究站(113°19′52″E，28°33′04″N)，海拔80 m，属于中亚热带季风气候，年平均气温17.5℃，年平均降雨量为1 330 mm，降雨主要集中在每年3~8月，占年降雨量的60%以上，无霜期约300 d. 试验田土壤系统分类名为铁聚水耕人为土(俗称：麻沙泥)，母质为花岗岩风化物，耕层(0~20 cm)土壤基本理化性质为：全氮含量2.08 g ·kg^-1，全磷含量0.039 g ·kg^-1，全钾含量28.40 g ·kg^-1，有机碳含量18.90 g ·kg^-1，容重1.31 g ·cm^-3，pH 为5.08. 土壤机械组成中砂砾、 粉粒和黏粒的质量分数分别为45.80%、 28.60%和25.60%.

采用随机区组设计，设置4个处理：不施氮肥(0N)、 50%常规氮肥(1/2N)、 常规氮肥(N)和猪粪替代50%常规氮肥(1/2N+PM). 每个处理3次重复，小区面积35 m²(5 m×7 m). 各处理化学氮肥采用尿素，替代化肥的有机肥为取自试验点当地农户养猪场的鲜猪粪，一般在施用前两星期内备足鲜猪粪，混匀后取样测定猪粪中总N、 总P和总K含量. 磷肥采用过磷酸钙，钾肥采用氯化钾，处理间磷、 钾施入量一致. 常规氮肥用量(以N计)早稻季为120 kg ·hm^-2，晚稻季为150 kg ·hm^-2. 氮肥采用分次施用，N处理按基肥：分蘖肥：穗肥比例5 ∶3 ∶2施用; 1/2N与1/2N+PM处理化学氮肥按基肥：分蘖肥比例5 ∶5施用，猪粪则作基肥一次性施用. 磷肥、 钾肥作基肥一次性施用，每季水稻施入磷(P₂O₅)、 钾量(K₂O)分别为40 kg ·hm^-2、 100 kg ·hm^-2. 其中1/2N+PM处理，化学磷、 钾肥的施用抵扣猪粪提供的总P和总K养分. 稻田田间管理采用当地常规管理方式，各处理田间管理一致.

采用静态暗箱-气相色谱法采集测定CH₄、 N₂ O气体. 在每个小区，都有一个面积为0.41 m²嵌入土壤20 cm深的不锈钢框架静态箱底座，按移栽密度移栽秧苗(早稻：品种为湘早45，25穴 ·m^-2，晚稻：品种为T-优207，20穴 ·m^-2). 静态暗箱底面积为0.64 m×0.64 m，高1 m，箱外包有泡沫塑料，防止阳光照射导致箱内温度变化过大. 采样在上午09:00~11:00进行，每周采集一次，施肥与搁田时加至一周两次. 采样前将静态暗箱放在不锈钢底座内，用水密封，箱顶两个12 V小风扇混匀箱内气体. 使用60 mL注射器在30~40 min内每个箱子采5个气样并注入12 mL真空瓶内^[16]. 通过温度计(JM624，中国)测量箱顶和耕层5 cm深度温度. 每次气体样品采集的同时使用Eh计(DKK-TOA RM-30P，日本)和尺子测量耕层5 cm深度的氧化还原电位和水深. 水稻收获时每小区随机取5个1 m²样方测籽粒产量.

使用气相色谱仪(Agilent 7890D，美国)对气体样品进行测定，高纯氮为载气，柱温55℃，氢火焰离子化检测器(FID)温度为250℃，电子捕获检测器(ECD)温度为350℃，通过FID测定CH₄，ECD测定N₂ O，并用体积比为1 ∶9的CO₂/N₂混合气作为尾吹，以减少样品中的CO₂对N₂ O测定的影响^[17].

温室气体排放通量[F，mg ·(m² ·h)^-1或μg ·(m² ·h)^-1]计算公式见式(1)^[16].

温室气体(单季稻)累积排放量[E_c，kg ·hm^-2或g ·hm^-2]计算公式见式(2).

稻季总累积排放量为分别求出两季稻累积排放量及两季稻之间(早稻收获到晚稻季翻耕前，共6 d)的累积排放量[Ecf，kg ·hm^-2或g ·hm^-2]计算公式见式(3)，再相加.

数据分析和处理采用SPSS 19.0，处理间的多重比较(统计显著水平为P<0.05)采用Duncan法，模型构建采用R统计软件(http://www.r-project.org/)，作图采用Origin 8.0软件.

2 结果与分析 2.1 稻季CH₄排放通量特征

如图 1，不同处理早、 晚稻CH₄排放通量有相似的季节变化规律，早、 晚稻CH₄排放分别主要集中在移栽后43、 52 d内，呈现明显的单峰型，早、 晚稻生长期内CH₄排放表现为晒田前集中排放，晒田期间降低，即使后期淹水，排放也很有限^[18]. 早稻CH₄排放通量变化平缓，强度低，持续时间短，变化范围在0.09~8.94 mg ·(m² ·h)^-1; 晚稻CH₄排放通量变化剧烈，强度大，持续时间长，变化范围在-0.01~20.83 mg ·(m² ·h)^-1. 早、 晚稻CH₄排放通量分别在移栽后第43 d、 6~13 d达到排放峰值. 两季稻CH₄排放通量与Eh变化规律大致呈相反态势.

图 1

Fig. 1

图 1 CH4和N2 O排放及Eh和土壤温度的变化动态 Fig. 1 Dynamics of CH4 and N2 O emissions,soil Eh and soil temperature during rice growing seasons F.淹水; D.晒田; M.湿润灌溉; t1.分蘖肥; t2.穗肥

相关性分析表明，水稻生长季的CH₄排放通量与与土壤Eh呈极显著负相关，与土壤温度呈极显著正相关，各个处理均有此关系(表 1); 综合各处理，生长季CH₄累积排放通量与收获时水稻(地上、 地下)生物量、 产量相关性不显著(表 2). Eh与土壤温度是对CH₄排放通量起主导作用的环境因子，0N、 1/2N、 N、 1/2N+PM处理利用多元逐步线性回归建立的CH₄排放通量[F，mg ·(m² ·h)^-1]模型分别为公式(4)~(7)：

表 1(Table 1)

表 1 不同处理水稻生长季CH4和N2 O排放通量与氧化还原电位(Eh值)及土壤温度相关性分析 1) Table 1 Correlations of CH4 and N2 O fluxes in the rice seasons with oxidation-reduction potential(Eh) and soil temperature across the treatments 处理 CH4排放 N2O排放 Eh值/mV 土壤温度/℃ Eh值/mV 土壤温度/℃ r P r P r P r P 0N -0.676** <0.001 0.531** 0.001 0.037 0.832 -0.181 0.298 1/2N -0.565** <0.001 0.541** 0.001 -0.113 0.518 -0.032 0.854 N -0.663** <0.001 0.522** 0.001 0.073 0.678 -0.195 0.263 1/2N+PM -0.622** <0.001 0.477** 0.004 0.116 0.507 -0.160 0.358 1)*表示0.05水平显著; **表示0.01水平极显著

表 1 不同处理水稻生长季CH4和N2 O排放通量与氧化还原电位(Eh值)及土壤温度相关性分析 1) Table 1 Correlations of CH4 and N2 O fluxes in the rice seasons with oxidation-reduction potential(Eh) and soil temperature across the treatments

表 2(Table 2)

表 2 不同处理间CH4和N2 O累积排放量、 CH4和N2 O的全球增温潜势(GWP)与收获时水稻(地上、 地下)生物量、 产量相关性分析 Table 2 Correlations of seasonal cumulative CH4 and N2 O emissions,global warming potentials (GWP) of CH4 and N2 O emissions with ground,underground biomass and yield of rice for the treatments 处理间 相关分析结果 CH4排放 N2O排放 100年的全球增温潜势(GWP) 早稻季 晚稻季 早稻季 晚稻季 早稻季 晚稻季 r P r P P r P P r P r P 地上生物量 -0.140 0.860 0.618 0.382 0.904 0.096 0.411 0.589 -0.105 0.895 0.646 0.354 地下生物量 0.592 0.408 0.762 0.238 0.663 0.337 0.520 0.480 0.621 0.379 0.798 0.202 产量 -0.249 0.751 0.586 0.414 0.897 0.103 0.505 0.495 -0.215 0.785 0.627 0.373

表 2 不同处理间CH4和N2 O累积排放量、 CH4和N2 O的全球增温潜势(GWP)与收获时水稻(地上、 地下)生物量、 产量相关性分析 Table 2 Correlations of seasonal cumulative CH4 and N2 O emissions,global warming potentials (GWP) of CH4 and N2 O emissions with ground,underground biomass and yield of rice for the treatments

如图 1，早稻季施基肥后第10 d，各施氮肥处理N₂ O排放达到第一个峰值. 施分蘖肥后第6 d除1/2N+PM处理外，各施氮肥处理达到第二个峰值. 晒田后第21 d各处理均出现峰值. 收获前田间落干第4 d施氮肥处理产生峰值.

晚稻季施基肥后第4 d，1/2N与N处理N₂ O排放达到第一个峰值. 施分蘖肥后第5 d，1/2N、 N和1/2N+PM处理达到峰值. 小区烤田结束复水后第4 d，1/2N与N处理达到峰值：复水后第10 d，0N与1/2N+PM处理达到峰值. 收获前田间落干第10 d各处理出现峰值.

相关性分析表明，各处理水稻生长季N₂ O排放通量与Eh、 土壤温度相关性不显著(表 1); 综合各处理，N₂ O累积排放通量与收获时水稻(地上、 地下)生物量、 产量相关性不显著(表 2).

如表 3，早稻季，1/2N+PM处理CH₄累积排放量显著高于0N、 1/2N和N处理，分别高出128.11%、 94.39%、 110.81%. 晚稻季，1/2N+PM处理与N、 1/2N处理CH₄累积排放量差异不显著，但显著高于0N处理，分别高出0N、 1/2N和N处理31.52%、 14.20%、 21.78%. 综合两个稻季，1/2N

+PM处理CH₄累积排放量显著高于其他处理，分别高出0N、 1/2N和N处理54.83%、 33.85%、 43.30%.

表 3(Table 3)

表 3 不同处理下早、 晚稻季CH4和N2 O累积排放量 1) Table 3 Cumulative CH4 and N2 O emissions during the early and late rice growing seasons across the treatments 稻季 处理 CH4累积排放量 /kg·hm-2 N2O累积排放量 /g·hm-2 排放因子 /% 0N 31.74±5.93b 26.42±8.46d — 早稻 1/2N 37.25\1.66b 122.97\3.97b 0.10±0.00a N 34.36\15.40b 174.16\11.49a 0.08±0.01b 1/2N+PM 72.42\11.18a 79.57\8.62c 0.03±0.00c 0N 100.51\13.39b -175.22\8.76b — 晚稻 1/2N 115.75\10.86ab -360.13\28.14c -0.16±0.02b N 108.54\14.42ab -46.59\21.97a 0.05±0.01a 1/2N+PM 132.19\10.38a -35.08\6.11a 0.06±0.00a 0N 136.56\19.61b -156.17\16.28c — 两季 1/2N 158.00\12.44b -239.02\29.80d -0.04±0.01c N 147.56\30.11b 141.39\33.26a 0.07±0.01a 1/2N+PM 211.48\18.39a 45.95\10.39b 0.05±0.00b 1)表内同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05); “—”无数据

表 3 不同处理下早、 晚稻季CH4和N2 O累积排放量 1) Table 3 Cumulative CH4 and N2 O emissions during the early and late rice growing seasons across the treatments

早稻季，N₂ O累积排放量表现为N>1/2N>1/2N+PM>0N，各处理均达到显著差异，1/2N+PM处理较N和1/2N处理分别降低54.31%、 35.29%. 晚稻季，N₂ O累积排放量表现为1/2N+PM>N>0N>1/2N，1/2N+PM处理与N处理差异不显著，1/2N+PM处理和0N、 1/2N处理达到显著性差异，1/2N+PM处理较N、 0N、 1/2N处理高出24.73%、 79.99%、 90.26%. 两个稻季，N₂ O累积排放量表现为1/2N+PM处理较N处理降低67.50%，较0N、 1/2N处理高出129.43%、 119.23%，各处理均达到显著性差异. 在等量氮素情况下1/2N+PM处理可显著减少N₂ O的排放.

如表 3，早稻季，各处理表现为1/2N>N>1/2N+PM，各处理均达到显著差异. 晚稻季表现为1/2N+PM>N>1/2N，1/2N+PM处理与N处理差异不显著，和1/2N处理达到显著性差异. 两个稻季，N₂ O排放因子表现为N>1/2N+PM>1/2N，各处理均达到显著差异. 各处理N₂ O的排放因子均小于IPCC推荐的1%^[19]. 2.4 稻季生物量、 产量和CH₄与N₂ O排放的全球增温潜势

如表 4，两个稻季地上生物量表现为N>1/2N+PM>1/2N>0N，各处理均达到显著差异; 地下生物量表现为1/2N+PM>N>1/2N>0N，1/2N+PM处理和N处理差异不显著，1/2N+PM、 N处理与1/2N、 0N处理差异显著. 1/2N+PM处理，未造成产量的显著下降，但0N处理或1/2N处理会造成产量显著下降. 从各处理CH₄和N₂ O的综合GWP，可看出稻田生态系统CH₄是GWP的主要贡献者，占CH₄和N₂ O综合GWP的99%以上; 综合GWP表现为1/2N+PM>1/2N>N>0N，1/2N+PM处理与其他处理达到显著差异，1/2N、 N、 0N处理间的差异不显著. 单位产量的GWP表现为1/2N+PM>0N>1/2N>N，1/2N+PM处理较N、 1/2N、 0N处理增高58.21%、 26.82%、 20.63%. 1/2N+PM处理与N处理差异显著，与1/2N、 0N处理差异不显著，1/2N、 N、 0N处理间的差异不显著. 各处理间CH₄和N₂ O的综合GWP与收获时水稻(地上、 地下)生物量、 产量相关性不显著(表 2).

表 4(Table 4)

表 4 不同处理下双季稻田生物量、 产量和CH4的N2 O的全球增温潜势 (GWP) 1) Table 4 Rice biomass,yield and global warming potentials (GWP) of CH4 and N2 O emissions across the treatments 处理 100年的全球增温潜势(GWP) 地上生物量 /t·hm-2 地下生物量 /t·hm-2 产量 /t·hm-2 单位产量的GWP (以CO2-eq计) /kg·t-1 CH4(以CO2-eq计) /kg·hm-2 N2O(以CO2-eq计) /kg·hm-2 总计(以CO2-eq计) /kg·hm-2 0N 3 414.01b -46.54c 3 367.47b 13.02d 0.74c 8.88c 386.85ab 1/2N 3 949.90b -79.57d 3 870.32b 16.66c 0.98b 10.55b 367.97ab N 3 688.90b 42.13a 3 731.03b 19.88a 1.16a 12.59a 294.96b 1/2N+PM 5 286.92a 13.69b 5 300.61a 17.97b 1.21a 11.39ab 466.66a 1)表内同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)

表 4 不同处理下双季稻田生物量、 产量和CH4的N2 O的全球增温潜势 (GWP) 1) Table 4 Rice biomass,yield and global warming potentials (GWP) of CH4 and N2 O emissions across the treatments

根据本研究水稻生长季CH₄排放通量特征推断，稻田淹水后由于土壤Eh下降，产甲烷菌活性可能增强，从而使CH₄大量产生; 烤田期CH₄排放急剧下降，即使后期再次淹水排量也很有限，可能是因为烤田使产甲烷菌活性受到了抑制. 已有研究也表明，水稻生长期排干水分能大量减少CH₄排放，主要是土壤干湿交替破坏了产甲烷菌的生存环境，抑制了CH₄的排放; 若烤田次数增多，对CH₄排放的抑制作用将更加显著^[20]. 晚稻季较早稻季排放峰值来的早且更加剧烈，可能由于晚稻期间温度较高，产甲烷菌数量较多，活性较强，加之水稻生长较快，CH₄通过其导管向大气排放，故晚稻较早稻排放峰值来的早，且更剧烈.

本研究中双季稻氮肥最多投入为270 kg ·hm^-2，远低于以往观测试验的施氮量^[21]. 而稻田土壤矿质氮含量在施肥后10 d内由于水稻的吸收、 氨挥发、 径流流失而迅速降低^{[22, 23]}. 本试验早、 晚稻烤田分别由施追肥后22、 17 d后开始，加之稻田长期处于还原状态，反硝化作用使N₂ O被还原为N₂，且积水越深N₂ O向大气扩散越困难，使N₂ O排放明显减少^[24]. 因此，稻季出现大量N₂ O负排放.

晚稻季各处理N₂ O累积排放均为负值，可能由于早稻季过后，土壤中的无机氮含量低引起的. 而0N处理N₂ O排放显著大于1/2N处理，可能由于1/2N处理的水稻植株较0N处理的长势好，吸氮能力较强，水稻吸收铵态氮较多^[25]，导致1/2N处理比0N处理土壤中的铵态氮较快减少(如晚稻季2012年8月21日土样NH⁺₄-N含量，0N和1/2N处理分别为3.21 mg ·kg^-1和2.76 mg ·kg^-1; 2012年8月30日土样分别为3.30 mg ·kg^-1和1.58 mg ·kg^-1; 注：数据未列出)，而稻田中的硝态氮极少，故在晒田氧化与淹水还原条件下N₂ O排放极少.

由不同处理间CH₄和N₂ O累积排放量、 GWP与收获时水稻(地上、 地下)生物量、 产量相关性不显著推断，收获时水稻生物量并不是影响CH₄和N₂ O累积排放量、 CH₄和N₂ O综合GWP的主要因素.

本研究1/2N+PM处理的CH₄排放量显著高于其他处理. 由于猪粪中含有大量易分解有机物质(如蛋白质、 脂肪类等)，提供了大量CH₄前体，增加了CH₄排放^[26]. 但也有研究表明长期有机肥配施化肥能显著提高土壤微生物碳氮量，有利于土壤微生物分子多样性^[27]，提高稻田土壤甲烷氧化菌的多样性和丰富度，具有显著降低稻田甲烷释放潜能^{[28, 29]}，本研究1/2N+PM处理增加了CH₄排放，其长期效应有待证明.

早稻季，1/2N+PM处理较N处理显著降低了N₂ O排放，可能是由于微生物利用猪粪中大量易分解的碳和土壤中的氮素大量繁殖，使土壤无机氮含量和氧化还原电位下降，N₂ O易被还原为N^{[14, 30]}，且猪粪在土壤中需要经过矿质化过程，才能产生有效氮源，减少N₂ O的排放. 晚稻季，1/2N+PM处理较N处理增加了N₂ O排放，可能由于晚稻季温度较高，微生物活性强，有机质分解快，增加土壤中的有效氮，增加N₂ O的排放^[31]. 就两季稻而言，1/2N+PM处理较N处理有效降低了N₂ O排放.

鉴于猪粪有机肥肥力释放较化肥缓慢，为使水稻在相应的生长期获得相应的养分，本试验N处理与1/2N、 1/2N+PM处理不同施肥时间的施肥量不同，1/2N与1/2N+PM处理化学氮肥按基肥：分蘖肥比例5 ∶5施用，猪粪则作基肥一次性施用，而N处理按基肥：分蘖肥：穗肥比例5 ∶3 ∶2施用. 经过对两季水稻各施肥处理每次施肥(共6次)之后的一次N₂ O、 CH₄排放通量差异显著性分析得到：当各处理间N₂ O排放通量出现显著差异时，其排放通量大小与当次施N量、 已施入总N量不存在显著正相关关系或存在负相关关系; 各处理间CH₄排放通量惟有第二次施肥后出现显著差异，且由于猪粪提供了大量CH₄前体，增加了CH₄排放，故并不能说明是由于1/2N+PM处理的不同时间施入不同量N使其CH₄排放显著增加. 因此，不同时间施氮量上的差别可能不是导致两种温室气体排放通量的主要原因.

早稻季，1/2N处理排放因子最大，可能是由于其施入氮量较少，加之早稻季气温低，土壤矿化产生的无机氮量也低，水稻长势较差，对肥料氮素的竞争减弱，从而为土壤硝化-反硝化微生物提供更多的反应底物，增加N₂ O的排放. 晚稻季，1/2N处理排放因子最小，可能由于晚稻季气温较高，土壤矿化产生的无机氮增加，水稻生长良好而对氮素的利用率高，从而使该处理的土壤氮素匮乏^[25]，土壤有效氮源少，N₂ O排放少. 1/2N+PM处理的猪粪作为替代部分化肥，能使投入的氮素缓慢释放，降低土壤有效氮含量，从而减少N₂ O的排放，其排放因子较N处理显著降低.

本研究中不施氮肥和少量施用氮肥显著降低了水稻(地上、 地下)部分生物量，这可能是由于0N、 1/2N处理较施全氮处理，土壤中的氮素较匮乏，导致生物量减少. 猪粪配施氮肥显著降低水稻地上部分生物量，可能由于猪粪肥效缓慢，对生物量的积累有一定影响. 不施氮肥或施用常规氮肥一半的氮肥能减少N₂ O排放，但显著降低产量，由于产量的降幅高于N₂ O排放的降幅，从而较常规施肥增加单位产量GWP，反映出双季稻田水稻产量对施氮量的响应要比N₂ O排放对施氮量的响应敏感. 猪粪配施氮肥保证了水稻的经济效益，显著降低了N₂ O排放，但同时显著增加了CH₄排放，较常规施肥显著增加单位产量GWP. 有研究表明每生产1 t纯N、 P₂O₅、 K₂O将分别排放0.81 t、 0.11 t、 0.08 t的碳^[32]，据此本研究0N、 1/2N、 N、 1/2N+PM处理综合增温效应(以CO₂-eq计)分别为3 458.40、 4 362.20、 4 623.86、 5 734.20 kg ·hm^-2，1/2N+PM处理最高. 但施用猪粪可以促进水稳性团粒结构的形成，增强土壤固碳效应、 减少环境氮磷污染和改良土壤理化性质，其长期效应仍需验证^[33].

4 结论

(1)双季稻田耕层5 cm深度Eh与CH₄排放通量有极高的负相关性，与N₂ O排放通量没有显著相关性; 耕层5 cm深度温度与CH₄排放通量有极高的正相关性，与N₂ O排放通量没有显著相关性. 利用上述两个对CH₄排放通量起主导作用的环境因子，建立了预测CH₄排放通量的线性模型，分别能解释0N、 1/2N、 N、 1/2N+PM处理CH₄排放通量变异的51%、 41%、 51%、 44%. 收获时水稻生物量并不是影响CH₄和N₂ O累积排放量、 CH₄和N₂ O综合GWP的主要因素.

(2)猪粪化肥配施处理双季水稻生长季CH₄累积排放量较不施氮肥、 少量施用氮肥、 常规施肥处理分别显著提高54.83%、 33.85%和43.30%; 其N₂ O累积排放量较常规施肥显著降低67.50%，较不施氮肥、 少量施用氮肥分别提高129.43%、 119.23%. 稻田温室气体CH₄占CH₄和N₂ O的综合GWP的99%以上，配施猪粪的GWP显著高于其他处理，且单位产量GWP最高，较常规施肥、 少量施用氮肥、 不施氮肥分别提高58.21%、 26.82%、 20.63%.