Effect of rice intercropping on CH4 and N2O emissions in a subtropical paddy field under nighttime warming

夜间增温幅度大于白天是气候变暖主要特征之一。夜间增温对水稻生产及CH4和N2O排放的影响备受关注。品种混栽可提高水稻产量，增强水稻植株抗性。增温或混栽单因子对稻田CH4和N2O排放影响已有报道，但二者耦合如何影响水稻生产及稻田CH4和N2O排放，尚不清楚。采用2因素随机区组设计，通过田间试验研究了夜间增温下品种混栽对水稻产量、CH4和N2O综合增温潜势和排放强度的影响。夜间增温设2水平，即对照（CK，control）和增温（NW，nighttime warming）；品种混栽设2水平，即混作（I，intercropping），单作（M，monocropping），混栽处理将主栽品种（超级稻南粳9108）与次栽品种（杂交稻深两优884）以3：1的比例种植。水稻生长期用铝箔反射膜覆盖水稻冠层进行被动式夜间增温试验（19：00-6：00）。结果表明，夜间增温或品种混栽均显著降低水稻植株分蘖数和生物量。品种混栽显著提高水稻产量，而夜间增温则显著降低产量。品种混栽可缓解夜间增温对水稻产量的抑制作用。夜间增温下品种混栽处理稻田CH4累计排放量在分蘖期、拔节-孕穗期、抽穗-扬花期和灌浆-成熟期比单作对照分别高55.32%、45.89%、43.49和125.82%。夜间增温下品种混栽处理稻田N2O累计排放量在分蘖期、拔节-孕穗期和抽穗-扬花期分别比单作对照高64.44%、46.26%和42.07%。研究认为，夜间增温下品种混栽显著提高稻田CH4和N2O排放通量和累积排放量，显著增加综合增温潜势（GWP）和排放强度（GHGI）。