张熙栋，严玲，周伟，吴秋玲，杨波，马煜春，*

（1.南京信息工程大学应用气象学院，南京 210044；2.中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室，南京210008；3.农业农村部环境保护科研监测所，天津 300191）

甲烷（CH4）是仅次于二氧化碳（CO2）的最重要的温室气体之一[1]。单位质量CH4排放所引起的温室效应是单位质量CO2排放所引起温室效应的28 倍[2]。稻田CH4排放对大气CH4浓度变化起着至关重要的作用[3]。水稻（Oryza sativaL.）是中国的主要粮食作物，目前其种植面积约占中国可耕地总面积的33%[4]。中国水稻收获后残余秸秆量约为620 Tg·a-1，其中约三分之一被农民直接田间原位焚烧[5]，这不仅造成了秸秆资源的浪费，而且还会造成严重的空气污染。因此，探寻生产和生态效应双赢的秸秆资源化利用手段尤为重要。

土壤CH4排放涉及到产甲烷菌和甲烷氧化菌的一系列复杂过程，并取决于土壤环境因子和溶解有机碳（DOC）的有效性[6]。研究表明，作物秸秆还田能维持土壤有机碳水平[7]。长期田间试验（27 a）证实了将农作物秸秆以 2.65 t·hm-2·a-1和 4.5 t·hm-2·a-1的比率施用到稻田中，土壤有机碳储量分别增加0.10 t·hm-2·a-1和0.36 t·hm-2·a-1，可在一定程度上减缓温室效应。但同时作物秸秆可以为产甲烷菌提供生存必需的营养物质，促进CH4的产生[8]。秸秆固碳所减缓的温室效应会被由CH4排放所增加的温室效应所抵消[2]。Bossio 等[9]通过1 a 的田间试验也发现秸秆还田能显著降低土壤Eh 值，引起土壤CH4剧烈排放。另外，由于秸秆具有较高的碳氮比，在自然状态下微生物很难将其快速分解，严重影响下一季作物的播种和生长，因此，充分利用秸秆对促进作物生长和培肥地力有重要意义[10]。……