稻麦轮作系统是大气甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)最重要的排放源之一，探索稻麦轮作系统CH4和N2O的排放规律及其减排途径具有重要的科学和实践意义。本文通过多年田间原位观测试验，并结合分子生物学技术，观测控释肥不同施用量及其与尿素配合施用条件下，稻麦轮作系统CH4和N2O排放通量、土壤微生物丰度、结构及多样性的变化，以从机理上探讨控释肥施用对稻麦轮作系统CH4和N2O排放的影响。同时，通过田间原位观测试验研究硝化抑制剂DCD不同施用时间对稻麦轮作系统麦季N2O排放的影响。本研究旨在为合理施用氮肥、提高氮肥利用率及减缓稻麦轮作系统CH4和N2O排放等提供科学依据。　　控释肥施用影响稻季CH4和N2O排放。施用控释肥不仅抑制淹水期闭蓄态N2O的形成，而且降低烤田期N2O的产生和排放，从而降低整个稻季N2O排放总量。4年观测季内，控释肥处理的N2O排放比尿素处理平均降低13％，CH4排放量平均增加5％。不同烤田时间下，控释肥对稻季CH4和N2O排放的影响不同:与尿素相比，正常烤田条件下，施用控释肥可以显著降低11～50％的N2O排放和4～15％的CH4排放;推迟烤田条件下，施用控释肥对N2O减排没有显著效果，且增加4～63％的CH4排放。4年观测季内，控释肥施用对水稻产量的影响年际差异较大，比施用尿素平均降低5％。水稻移栽后30天烤田，即正常烤田模式下，施用控释肥可以有效减少水稻生长季CH4和N2O排放的综合温室效应。　　控释肥与尿素配合施用对稻季CH4和N2O排放及水稻产量的影响随氮肥施用量的不同而不同。稻季N2O排放总量、水稻产量均随施氮量的增加而增加，而CH4排放总量、综合温室效应与施氮量之间没有显著相关性。与尿素相比，不同施氮水平下控释肥与尿素配合施用降低N2O排放总量3.6～49.6％，烤田期是控释肥发挥减排作用的关键时期。80和160 kgN ha-1施氮水平上，配合施用增加CH4排放总量和综合温室效应，降低水稻产量;而240 kgN ha-1施氮水平上，配施处理CH4排放总量和综合温室效应分别降低4.2～15.1％和7.5～19.8％，水稻产量增加5.7～13.9％。氮肥施用量越高，配合施用的对稻田CH4和N2O的减排效果越明显。240 kgN ha-1施氮水平上，尿素:控释肥为4.5∶5.5配施处理的综合温室效应最小，水稻产量最高。　　控释肥施用影响麦季N2O排放。控释肥可以有效控制肥料氮在整个小麦生长季缓慢释放，延长供氮时间，由此可以抑制因降雨引起的N2O排放峰值。整个麦季N2O排放量均随尿素和控释肥施用量的增加呈直线增加（P＜0.05），但控释肥处理增加程度则较尿素处理缓和。施用控释肥可以有效抑制麦季N2O排放和单位产量N2O排放（P＜0.05），且减排量随着施氮量的增加而增加。与等氮量尿素相比，施用控释肥的小麦产量略有增加。在保证产量的同时控释肥施用量可以降低26～50％以减少麦季N2O排放。麦季控释肥推荐施用量为200kgN ha-1。　　控释肥施用影响稻麦轮作系统土壤微生物群落丰度、组成和多样性。除古菌外，稻季土壤细菌、产甲烷菌、甲烷氧化菌、硝化菌和反硝化菌丰度均高于麦季;干湿交替显著影响稻田产甲烷菌、甲烷氧化菌、硝化菌和反硝化菌数量的季节变化，但对稻麦轮作系统古菌和细菌群落结构影响较小。稻季CH4和N2O的排放量与土壤微生物丰度之间存在显著相关性:CH4排放量与古菌、产甲烷菌和甲烷氧化菌数量均呈极显著正相关关系(P＜0.01)，而与氨氧化菌数量呈显著负相关关系(P＜0.05);N2O排放量与氨氧化菌、甲烷氧化菌、nirK型反硝化菌和nosZ型反硝化菌数量呈显著正相关关系(P＜0.05)，而与nirS型反硝化菌无显著相关性。与尿素相比，施用控释肥增加稻麦轮作系统细菌、古菌和产甲烷菌数量，降低甲烷氧化菌、氨氧化菌、nirK型反硝化菌、nirS型反硝化菌和nosZ型反硝化菌数量，提高稻麦轮作系统土壤细菌多样性指数，对土壤古菌群落结构影响较小。　　尿素配施DCD减少麦季N2O排放。与尿素处理相比，基肥配施、追肥配施和基追肥按比例DCD处理N2O排放量分别减少21％、26％和35％，方差分析均达显著水平(P＜0.05)。施加DCD的处理土壤NH4+-N浓度和表观硝化率均高于尿素处理，且土壤NH4+-N浓度随时间的延长而降低。从小麦产量来看，与尿素处理相比，基肥配施和基追肥按比例配施显著增加小麦产量(P＜0.05)。基追肥按比例配施DCD在提高小麦产量的同时显著减少N2O排放，具有大田推广的现实意义。尿素配施DCD对N2O减排效果除了与施用时间有关外，还应将降雨或灌溉量的年际变化考虑在内。