吉林農(nóng)業(yè)大學學報 我國稻田甲烷主要減排措施的技術(shù)效應(yīng)與影響 因素 劉珂純 王旭東 趙 鑫 張海林 中國農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)作制度重點實驗室 北京 摘 要 稻田是溫室氣體 的主要排放源 隨著氣候變化逐漸成為威脅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全球性問題 如何降低 排放已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)關(guān)注的焦點 文章基于 分析方法 對我國公開發(fā)表的相關(guān)定位試驗數(shù)據(jù)進行了 系統(tǒng)整理和定量分析 結(jié)果表明 與冬閑田相比 填閑種植使水稻季 排放顯著提高了 與常規(guī)模 式相比 稻田復合種養(yǎng)模式 稻田養(yǎng)鴨 養(yǎng)魚等 可以顯著降低 的 排放 有機肥還田顯著提高了 的 排放 有機肥經(jīng)腐熟或發(fā)酵 堆肥 制沼氣 后還田增加的 排放的增量 低于直接 還田 與常規(guī)灌溉相比 節(jié)水灌溉可以減少 的 排放 其中控制灌溉減排 其效果顯著優(yōu)于間 歇性灌溉 與不施氮相比 施用氮肥整體上會顯著增加稻田的 排放量 其效果隨著施氮水平的 提高呈先降低再升高的趨勢 免耕或少耕等可以降低 的 排放 控釋肥或施肥時配施生物抑制劑可 顯著降低 的 排放 生物炭還田顯著降低了 的 的排放 其減排效果隨著生物炭還田量 的變化而先減弱再增加 綜上 不同的農(nóng)田管理措施對稻季 排放有不同的影響 復合種養(yǎng) 適當?shù)氖┑?平 將有機肥堆肥發(fā)酵后還田 控釋肥或配施生物抑制劑 適當量的生物炭還田 節(jié)水灌溉以及免耕少耕等條 件更有助于稻田溫室氣體 減排 關(guān)鍵詞 稻田甲烷 減排措施 溫室氣體排放 農(nóng)田管理措施 分析 中圖分類號 文獻標志碼 文章編號 引文格式 劉珂純 王旭東 趙鑫 等 我國稻田甲烷主要減排措施的技術(shù)效應(yīng)與影響因素 吉林農(nóng)業(yè)大學學 報 基金項目 國家重點研發(fā)計劃項目 國家級大學生創(chuàng)新訓練項目 作者簡介 劉珂純 女 從事保護性農(nóng)業(yè)與農(nóng)田生態(tài)研究 收稿日期 通信作者 吉林農(nóng)業(yè)大學學報 年 月 當前 全球變暖趨勢在學術(shù)界獲得普遍認可 這主要源自 等溫室氣體排放 一方面 氣 候變化給農(nóng)業(yè)領(lǐng)域帶來了自然災害頻發(fā) 種植制 度界限移動 病蟲害風險增加 多種作物減產(chǎn)等嚴 峻的挑戰(zhàn) 另一方面 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了全球約 的 排放 不合理的農(nóng)業(yè)管理措施進一步 加速了土壤碳的流失和排放 對土壤的長期 翻整擾動使得溫帶和熱帶土壤有機碳分別流失了 近 和 因此 如何減少溫室氣體排 放 緩解氣候變化成為保障糧食安全的一個重要 命題 我國是水稻生產(chǎn)大國 而稻田是重要的 排 放源 據(jù)估算 稻田 排放總量約占人為排放 總量的 這是由于水稻生產(chǎn)過程中淹 水灌溉所形成的無氧環(huán)境 適宜產(chǎn)甲烷菌的生存 秸稈還田等施入有機肥的措施給土壤帶來了大量 的易分解有機質(zhì) 可作為產(chǎn)甲烷菌的反應(yīng)底物 進 而顯著增加稻田 排放量 研究表明 施用氮 肥對稻田 排放的影響存在爭議 趙崢等 在上 海進行的試驗表明 施用氮肥顯著增加水稻生育期 的 排放量 而 等 認為 施用氮肥 排放量會減少 李帥帥等 對湖 南地區(qū)稻田 排放的研究顯示 將稻作制度調(diào)整 為稻田冬季填閑種植 使雙季稻種植季節(jié)的 排 放量顯著增加 不同的稻田農(nóng)作措施對 排放影響顯著 耕作方式通過改變土壤的通氣狀況 形成特定的 厭氧或有氧環(huán)境 影響產(chǎn)甲烷菌的活動 最終也會 影響稻田 排放 與翻耕相比 免耕會減少 約 的 排放量 稻田養(yǎng)鴨 養(yǎng)魚等復合 種養(yǎng)系統(tǒng)中 鴨 魚等對稻田中水分與土壤的擾動 影響了氣體的交換 使土壤氧化還原電位升高 從 而降低了 的排放量 另外 節(jié)水灌溉稻田 的 排放通量多低于常規(guī)灌溉稻田 不同的 節(jié)水灌溉模式減排效果不同 目前 國內(nèi)外 稻田 排放研究的結(jié)論多來源于大田試驗 由 于各試驗位點間溫度 土壤 降水量等自然條件不 同 試驗結(jié)果存在一定差異 在針對某一題目的研 究中 甚至出現(xiàn)了相悖的結(jié)果 田昌等 在湖南 雙季稻連作區(qū)開展長期定位試驗中得到結(jié)論 控 釋尿素替代普通尿素能有效降低稻田 排放 也有部分結(jié)論顯示 緩 控釋肥對稻田 的減排 效果不一致 生物炭配施化肥是一種有效的 減排措施 祁樂等 在重慶的試驗結(jié)果顯示 與 單施化肥相比 配施生物炭處理可顯著降低 累積排放量的 劉珂純 等 我國稻田甲烷主要減排措施的技術(shù)效應(yīng)與影響因素 吉林農(nóng)業(yè)大學學報 盡管已有的研究證實 農(nóng)田管理措施與農(nóng)田 固碳減排效應(yīng)之間具有相關(guān)性 但目前仍缺乏揭 示全國范圍內(nèi)農(nóng)田管理措施對稻田 排放影響 的系統(tǒng)分析 分析是對同一主題下多個獨 立試驗或研究進行綜合統(tǒng)計的一種分析方法 具有評價數(shù)據(jù)量更大 結(jié)果更可靠等優(yōu)勢 廣泛應(yīng) 用于多個領(lǐng)域 本研究基于 分析方法 對我 國 年之前公開發(fā)表的相關(guān)定位試驗數(shù)據(jù)進 行了收集和整理 系統(tǒng)分析中國地區(qū)不同農(nóng)田管 理措施對稻田溫室氣體 排放量的影響 為改 進農(nóng)田管理措施 有效降低溫室氣體 的排放 提升水稻生產(chǎn)應(yīng)對和緩解氣候變化的能力 提供 理論參考和實踐支撐 材料與方法 數(shù)據(jù)來源 本研究收集的數(shù)據(jù)來自 年以前公開發(fā) 表的文獻 所用中文檢索詞包括稻田 水稻 溫室 氣體排放 甲烷等 英文檢索詞包括 分別來自中國知網(wǎng) 和 核心合集 數(shù)據(jù)庫 為 確保研究科學準確 本研究所采用的文獻均滿足 以下標準 試驗性質(zhì)為田間定位試驗 試驗位 點處于中國境內(nèi) 且試驗地點和試驗時間具體明 確 文獻中稻田 排放量明確給出 或根據(jù)數(shù) 據(jù)可以計算得出 試驗重復次數(shù)明確 試驗設(shè) 計包括至少一對針對目標農(nóng)田管理措施的對照與 處理 且除該措施外的其他條件完全相同 不屬 于模型模擬文章或宏觀綜述文章 基于以上標準嚴格篩選 共獲得符合要求的 文獻 篇 其中英文文獻 篇 中文文獻 篇 可進行數(shù)據(jù)分析的有效試驗數(shù)據(jù) 對 各分 組所對應(yīng)的文獻與數(shù)據(jù)量見表 表 可用數(shù)據(jù)量與農(nóng)田管理措施數(shù)據(jù)分組情況 項目文獻篇數(shù)英文文獻中文文獻數(shù)據(jù)對數(shù)對照組處理組 耕作方式 傳統(tǒng)耕作免耕 節(jié)水灌溉 傳統(tǒng)淹田灌溉節(jié)水灌溉 生物炭還田 無生物炭還田生物炭還田 施用氮肥 不施用氮肥施用氮肥 有機肥還田 無有機物還田配施有機物 復合種養(yǎng) 傳統(tǒng)水稻種植復合種養(yǎng) 冬季填閑種植 冬季閑田冬季填閑種植 共計 數(shù)據(jù)處理 本研究共針對 種農(nóng)田管理措施進行了 減排效應(yīng)評價 表 在收集的文獻中 排 放一般采取靜態(tài)箱取樣后經(jīng)氣象色譜測定 對于 直接提供 排放量的 則提取數(shù)據(jù)用于分析 針 對以圖片形式給出的數(shù)據(jù) 則使用 軟件摘 取 針對未直接提供 排放量的 根據(jù)給出排放 速率 用當季作物的生育期計算得出數(shù)據(jù) 針對以 每公頃 當量 表達排放量的 根 據(jù) 增溫潛勢 將其除 得到排放量數(shù) 據(jù) 數(shù)據(jù)分析 本研究使用 進行 分析 以響應(yīng)比 的自然對數(shù)為效應(yīng)值 通過公 式 計算每一對數(shù)據(jù)的效應(yīng)值 式中 為處理組農(nóng)田管理措施下 排放量 為傳統(tǒng)對照農(nóng)田管理措施下 排 放量 各傳統(tǒng)與處理組措施見表 通 過式 得到各效應(yīng)值對應(yīng)權(quán)重 式中 為權(quán)重 為處理組農(nóng)田管理措施試驗重 復次數(shù) 為傳統(tǒng)對照農(nóng)田管理措施的試驗重復 次數(shù) 加權(quán)綜合效應(yīng)值由公式 和 中相應(yīng) 的效應(yīng)及權(quán)重計算加權(quán)平均值獲得 置信區(qū) 間由 次迭代 生成 重復計算 吉林農(nóng)業(yè)大學學報 年 月 次得到組間異質(zhì)性 如效應(yīng)值的 置 信區(qū)間不與 重合 則認為效應(yīng)值顯著 即若 置信區(qū)間全部 則說明該農(nóng)田管理措施增加稻 田 排放量 若置信區(qū)間全部 則 說明該農(nóng)田管理措施減少稻田 排放量 若置信區(qū)間包含 則說明該農(nóng)田管 理措施減少稻田 排放量無顯著影響 為方便 描述和理解 通過式 計算得到 排放量的 變化百分數(shù) 式中 為處理組相對于對照組條件下 排放 量的變化 增加或者減少的百分比 本研究使用 軟件進行相關(guān)作 圖 分亞組 分析 由于中國不同氣候條件 土壤條件下 各個農(nóng) 田管理措施對稻田溫室氣體排放的影響有較大差 異 為探究各個因素對于稻田溫室氣體減排效果 的影響 本研究根據(jù)多種條件因素 選擇不同分類 方式將收集數(shù)據(jù)進行分組 利用分亞組 分析 方法檢驗不同因素對減排效應(yīng)的影響 見表 組間異質(zhì)性 被用于判斷亞組間是否存在顯 著異質(zhì)性 異質(zhì)性大小及其顯著性水平 由 次迭代的隨機化測試方法計算獲得 表 數(shù)據(jù)分組 農(nóng)作措施影響因素分組 復合種養(yǎng)養(yǎng)殖模式養(yǎng)鴨養(yǎng)魚 冬季填 閑種植 填閑作物種類黑麥草小麥馬鈴薯紫云英油菜 平均氣溫 起始 平均氣溫 起始 生物炭 還田 生物炭還田 量 平均氣溫 年均降雨 量 施用氮肥 施氮水平 平均氣溫 起始 年均降雨 量 一次性 施氮 年均降雨 量 平均氣溫 起始 節(jié)水灌溉 節(jié)水灌溉方式控制灌溉間歇性灌溉 年均降雨 量 平均氣溫 耕作措施平均氣溫 有機肥還田 有機肥種類菜籽餅綠肥秸稈糞肥農(nóng)家肥堆肥 起始 平均氣溫 降雨量 劉珂純 等 我國稻田甲烷主要減排措施的技術(shù)效應(yīng)與影響因素 吉林農(nóng)業(yè)大學學報 結(jié)果與分析 不同種植制度對稻田 排放的影響 由圖 可見 與冬季閑田相比 填閑種植模式 下 排放量顯著增加了 不 同種類的冬季覆蓋作物對 排放量的影響十分 顯著 圖 水稻與黑 麥草 馬鈴薯 小麥 油菜 紫云英輪作分別使稻田 排放量增加了 和 由此可知 冬季填閑種植馬 鈴薯 紫云英高于種植油菜 黑麥草 水稻 小麥 輪作模式的增排效應(yīng)最小 與僅種植水稻相比 復合種養(yǎng)系統(tǒng)的 排放量顯著減少了 時 其相對變化率分別為 和 圖 不同耕作措施與灌溉制度對稻田 排放 的影響 與傳統(tǒng)的翻耕相比 免耕處理會顯著減少 的 排放 圖 與傳統(tǒng)的淹 田灌溉相比 節(jié)水灌溉 排放量顯著減少了 圖 本研究中將節(jié)水灌溉分 為控制灌溉和間歇性灌溉進行分組 其中控制灌 溉要求以根層土壤含水率為灌溉水調(diào)控指標 間 歇灌溉要求田面無明顯水層 淹田灌溉為傳統(tǒng)灌 水方式 要求田面維持較深水層 多為 水層 研究結(jié)果顯示 在控制灌溉的情況下 稻 田 減排 其效果顯著優(yōu)于間歇性灌溉 的 圖 此外 不同的年均 氣溫對節(jié)水灌溉的減排效應(yīng)有顯著影響 隨著年平均氣溫的升高 節(jié)水灌溉的減排效應(yīng)呈先增大后減小規(guī)律 在 時 減排 效果分別為 圖 肥料管理對稻田 排放的影響 與不施氮的稻田相比 施用氮肥的稻田 排 放量顯著增加了 圖 隨著施氮 量從 施用氮肥對 排放量的影響分別為 和 圖 整體上看 施用氮肥對 排放的促進 作用隨著施氮水平的增加呈現(xiàn)先減少后增加的趨 勢 施氮量為 時甚至對 起到 輕微的減排效果 控釋肥的水稻田 的排放量顯著低于傳 統(tǒng)施肥稻田 相對減少率為 圖 從施肥模式的角度分析 一次性施肥的稻田 排放量稍高于分次進行施肥 其變化率僅為 圖 由于相關(guān)文獻數(shù)量較少 關(guān)于施 肥模式的數(shù)據(jù)量較小 其分析結(jié)果并不顯著 研究結(jié)果顯示 當有機物還入稻田時 排 放量會有非常顯著的增加 其相對變化率高達 圖 將有機物按照菜籽餅 綠肥 秸稈 糞肥 農(nóng)家肥堆肥分為 類 不同類型 的有機物還田對稻季 排放量的影響十分顯著 圖 配施菜籽餅 會增加排放 的 綠肥和秸稈還田時 排放量增加率高達 和 施入糞 肥 牛糞 雞糞 馬糞 人糞 豬糞 時會增加 的 排放 但當糞肥經(jīng)過發(fā)酵堆肥后再 施入稻田 排放量降低至 不同年均 吉林農(nóng)業(yè)大學學報 年 月 降水量條件下 有機物還田對 排放的促進作 用也有所不同 降雨量高的水稻種植地 排放 受有機肥還田的促進作用更大 圖 與有機 肥還田相反 稻田中施入生物炭使 排放量顯 著減少 圖 生物炭還田量 不同 排放量所受的影響差異顯著 圖 隨著生物炭還田 量從 到 排放量的相對變化率從 到 呈先增加后降低的趨勢 此外 年均降 雨量對生物炭還田的 減排效果也有顯著差異 在生物炭還田的情況 下 隨著降水量的增加 排放量也逐漸增加 當年降水量為 時 對應(yīng)的 排放相對變化率 分別為 和 圖 分別為冬季填閑作物種類 養(yǎng)殖動物種類 節(jié)水灌溉模式 施氮量 有機肥種類 生物炭還田量 圖 分亞組分析各農(nóng)田管理措施的稻田 排放的變化率 劉珂純 等 我國稻田甲烷主要減排措施的技術(shù)效應(yīng)與影響因素 吉林農(nóng)業(yè)大學學報 分別為冬季填閑種植 節(jié)水灌溉 有機肥還田和生物炭還田 圖 不同溫度或降雨量下各農(nóng)田管理措施的稻田 排放的變化率 討 論 稻田 的產(chǎn)生過程是在無氧條件下 有機 質(zhì)被土壤厭氧細菌分解為 及乙酸 隨后在 產(chǎn)甲烷菌的作用下生成 水稻種植期間形成 的 有 被氧化 其余大部分以閉蓄態(tài)形式 存留于土壤中 在水稻生產(chǎn)季節(jié)一般通 過植物輸送 氣泡過程 擴散過程 條途徑傳輸進 入大氣 各個農(nóng)田管理措施通過對 的產(chǎn)生與 排放進行控制影響 從而減少稻田 排放 水稻季 排放受多方面因素制約 主要的 影響因素有 土壤有機質(zhì) 土壤 土壤 土壤 質(zhì)地 土壤有機質(zhì)含量 種植地年平均氣溫 年均 降水量等 本研究中選取了土壤 年均氣溫 年均降水量作為分組依據(jù)進行分亞組分析 推測 其對農(nóng)田管理措施 減排效果的影響 不同種植制度對稻田 排放的影響 進行填閑種植的 排放量比冬季閑田顯著 增加了 紫云英 油 菜 黑麥草 小麥 其中在稻麥輪作體系中 稻田 排 放量的增加效應(yīng)最小 分析其原因為小麥種植的 旱作期土壤 提高 增加了土壤透氣性 減少土 壤中厭氧的產(chǎn) 細菌含量 而增加了好氧的甲 烷氧化菌含量 進而對水稻 有減排作用 與常規(guī)淹水稻田相比 復合種養(yǎng)模式能有效 減少 排放 與甘德欣等 的試驗中 稻田養(yǎng) 鴨使 排放通量顯著降低的結(jié)論一致 首先 復合種養(yǎng)條件下養(yǎng)殖動物在稻田中的活動起到了 松動土壤的效果 增加了水中溶解氧 土壤氧化還 原電位升高 達到水稻根系泌氧效果的同時 使產(chǎn)甲烷菌數(shù)量減少 活性減弱 其次 動物的 活動一方面增加了土壤與 之間的接觸 有效 吉林農(nóng)業(yè)大學學報 年 月 降低了水體表面的酸堿度 另一方面也減少了植 物爛根和浮游植物 有效控制了田地間的氧氣消 耗 降低了 的排放 這對水稻生產(chǎn)有改善 耕地質(zhì)量 減少環(huán)境污染 提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和降低 化肥生產(chǎn)成本 等優(yōu)點 可以在適宜地區(qū)推廣 不同耕作措施與灌溉制度對稻田 排放 的影響 研究結(jié)果顯示 免耕與翻耕相比會減少 的 排放 一方面免耕提升 了土壤氧化還原特性 增強了土壤對 的氧化 能力 另一方面免耕減少了土壤的水分含量和 緊質(zhì)度 還影響到土壤有機碳和土壤微生物的重 新分布 從而起到降低 排放的作用 與傳統(tǒng)的淹田灌溉稻田相比 節(jié)水灌溉使 排放顯著減少了 干濕交 替的條件增加了稻田土壤的通氣性 破壞了產(chǎn)甲 烷菌的生存環(huán)境 抑制了 的排放 研究結(jié)果 顯示 隨著年平均氣溫的升高 節(jié)水灌溉的減排效 應(yīng)呈現(xiàn)先增大后減小的規(guī)律 在年均氣溫 時 減排效果高達 隨后逐漸降 低 這與李強 研究發(fā)現(xiàn)的在常規(guī)灌溉條件下 升溫處理的稻田 排放通量較常溫處理有降低 趨勢的結(jié)果基本一致 水稻生長期耗水量大 傳 統(tǒng)的淹溉 漫灌所用水量遠超過水稻的生理需水 量 造成了水資源的浪費 節(jié)水灌溉在提高水分 的利用效率同時顯著降低了稻田 的排放 此 外眾多研究表明 間歇灌溉對產(chǎn)量沒有顯著影響 目前中國大多數(shù)地區(qū)稻田水分管理方式由傳統(tǒng)的 淹水灌溉轉(zhuǎn)向中期曬田和間歇灌溉的節(jié)水方式 除有利于環(huán)境可持續(xù)外 也更適用于我國人口多 而水資源并不豐富的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀 不同肥料管理對稻田 排放的影響 分析結(jié)果顯示 與不施氮稻田相比 施 用氮肥使稻田 排放量顯著增加 但促進效果 較小 這一結(jié)論雖然與陳冠雄 等一致 但 等 研究結(jié)果表明 尿素施用降低了稻田 排 放 分析其原因可知 首先 豐富的氮源提高了產(chǎn) 甲烷菌的活性 促進了水稻生長 增加了根系分泌 物 植株凋落物等 為土壤產(chǎn)甲烷菌提供了豐富的 底物 導致 排放增加 其次 施氮土壤中 含量增加 與 分子結(jié)構(gòu)相似 二者的競 爭關(guān)系使 氧化量下降 促進 排放 最后 施用氮肥促進了 氧化菌的生長 氧化加 劇 從而減少 排放 這三方面因素的強弱程 度對施氮的減排或增排效應(yīng)起到了決定作用 氮肥對水稻田排放 的影響極其復雜 可 能使其增加也可能減少 這與水稻的品種 氮肥 的種類 施用方式 施用時間以及施氮量都有關(guān) 系 本研究結(jié)果顯示 隨著施用氮肥量的增加 稻 田 排放呈現(xiàn)先減少后增加的規(guī)律 其中施氮 量為 兩區(qū)間內(nèi)時最低 這與前人在宜興的稻田 觀測的 施用量為 時排放量最低這一 結(jié)論基本相符 施氮量對稻田 排放的影響還 有待進一步研究 當施氮量高達一定值 時 大量氮肥的輸入促進了植株生 長 使根系分泌物明顯增多 為 的產(chǎn)生提供了 豐富的底物 充分促進了 的大量排放 緩 控釋肥的養(yǎng)分可以被植物緩慢吸收 與速 效肥料相比 釋放速率更低 肥效更長 研究 結(jié)果顯示 控釋肥稻田 排放量顯著降低了 過量的尿素所產(chǎn)生的高濃度 氮會帶來脅迫作用并改變土壤 從而影響到細 菌的數(shù)量和活性 而緩釋肥可調(diào)節(jié)養(yǎng)分釋放模 式 一方面作物全生育期對氮的生理需求更容易 得到滿足 另一方面也有利于土壤氮素含量的提 高 在刺激微生物生長和提高活性的同時為其創(chuàng) 造了良好的生存環(huán)境 林匡飛等 的雙季稻試 驗也得到了控釋肥施用顯著降低約 的早 晚 稻 排放量的結(jié)果 但目前有關(guān)控釋肥對稻田 排放影響的研究結(jié)果不一致 李方敏等 大田試驗研究表明 稻季控釋肥處理 排放量 是尿素處理的 倍 還有部分研究顯示 尿 素處理和控釋肥處理 排放量之間無顯著差 異 根據(jù)分亞組分析結(jié)果推測 可能與當?shù)啬杲?水量的影響有關(guān) 降雨量高時不利于控釋肥對 排放量的降低 由于相關(guān)試驗數(shù)量較少 數(shù) 據(jù)數(shù)量及代表性有限 結(jié)論的準確性可能存在一 定的偏差 關(guān)于控釋肥對 排放相關(guān)的功能還 有待進一步探索與完善 研究結(jié)果顯示 有機物還入稻田會顯著增加 的 排放量 秸 稈 糞肥 牛糞 雞糞 馬糞 人糞 豬糞 菜籽餅 有機肥堆肥 或沼渣沼液 秸稈等有機物還田 為稻田提供了極端的厭氧條件 豐富的易分解有 機物質(zhì) 如蛋白質(zhì) 脂肪類等 大量不穩(wěn)定化合 劉珂純 等 我國稻田甲烷主要減排措施的技術(shù)效應(yīng)與影響因素 吉林農(nóng)業(yè)大學學報 物 如纖維素 半纖維素等 和較低的土壤氧化還 原電位 增加了土壤活性炭含量 為產(chǎn)生 打造 了良好的環(huán)境 此外 發(fā)酵堆肥處理可以明顯 降低糞肥還田對 排放的促進作用 其相對變 化率由 降低至 和單施化肥相 比 畜禽糞便與化肥配施有改良土壤 提高土壤碳 庫儲量 提高肥力等作用 但同時會增加 的排 放 相比于新鮮有機肥直接施入 長時間的高溫 持續(xù)對產(chǎn)甲烷菌活性起到了抑制作用 使其多樣 性與數(shù)量都明顯減少 達到稻田 減排的效果 這為稻田合理施肥提供了依據(jù) 分析結(jié)果顯示 生物炭還田使 排放 量顯著減少 紫云英 油菜 黑麥草 小麥 水稻與魚 蝦 或鴨復合種養(yǎng)的模式可顯著降低 排放 量 節(jié)水灌溉可以顯著減少 排放 其中控制 灌溉效果顯著優(yōu)于間歇性灌溉 隨著年平均氣溫 的升高 節(jié)水灌溉的減排效應(yīng)呈現(xiàn)先增大后減小 的規(guī)律 免耕或少耕等減少耕作次數(shù)或減少耕作 面積的耕作措施可以顯著降低 排放 施加氮肥整體上會增加稻田的 排放 量 其效果隨著施氮水平的提高呈先降低再升高 的趨勢 且 的施氮水平下 排放量 增加率最大 控釋肥或施肥時配施生物抑制劑有 助于降低 排放量 有機肥還田會顯著增加稻田 排放 量 其中綠肥和秸稈的還田效果明顯優(yōu)于糞肥和 菜籽餅 相比較而言 將農(nóng)家肥堆肥后還田或沼 渣沼液還田會降低 排放 與有機肥相反 生物 炭還田會顯著降低 排放 其減排效果隨著生 物炭還田量的變化先減弱后增加 綜上 不同的農(nóng)田管理措施對水稻季 排 放有不同的影響 稻田養(yǎng)魚 蝦 養(yǎng)鴨 適當?shù)氖?氮水平 減少有機肥或?qū)⒂袡C 肥堆肥發(fā)酵后還田 控釋肥或配施生物抑制劑 適 當?shù)纳锾窟€田 非傳統(tǒng)淹田灌溉模式以及免耕 少耕等條件更有助于水稻季節(jié)溫室氣體 減 排 從而實現(xiàn)水稻的低碳生產(chǎn)以及農(nóng)業(yè)的可持續(xù) 發(fā)展 參考文獻 楊曉光 劉志娟 陳阜 全球氣候變暖對中國種植制度可 能影響 氣候變暖對中國種植制度北界和糧食產(chǎn)量可能 影響的分析 中國農(nóng)業(yè)科學 吉林農(nóng)業(yè)大學學報 年 月 王興 趙鑫 王鈺喬 等 中國水稻生產(chǎn)的碳足跡分析 資源科學 唐海明 肖小平 孫繼民 等 種植不同冬季作物對稻田甲 烷 氧化亞氮排放和土壤微生物的影響 生態(tài)環(huán)境學 報 趙崢 岳玉波 張翼 等 不同施肥條件對稻田溫室氣體排 放特征的影響 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報 李帥帥 張雄智 劉冰洋 等 分析湖南省雙季稻田 甲烷排放影響因素 農(nóng)業(yè)工程學報 成臣 楊秀霞 汪建軍 等 秸稈還田條件下灌溉方式對 雙季稻產(chǎn)量及農(nóng)田溫室氣體排放的影響 農(nóng)業(yè)環(huán)境科 學學報 昝鵬 陳燕萍 不同水肥耦合水稻溫室效應(yīng)及氮素利用率 研究 節(jié)水灌溉 王長明 張忠學 呂純波 等 不同灌溉模式寒地稻田 和 排放特征及增溫潛勢分析 灌溉排水學 報 田昌 周旋 黃思怡 等 控釋尿素減施對稻田 和 排放及經(jīng)濟效益的影響 生態(tài)環(huán)境學報 紀洋 于海洋 徐華 控釋肥與尿素配合施用對稻季土壤 和 排放的影響 生態(tài)環(huán)境學報 祁樂 高明 郭曉敏 等 生物炭施用量對紫色水稻土溫 室氣體排放的影響 環(huán)境科學 丁洪 王躍思 秦勝金 等 控釋肥對土壤氮素反硝化損 失和 排放的影響 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報 嚴陳 大氣 濃度升高下稻田土壤甲烷氧化的微生物調(diào) 控機理 南京 南京師范大學 甘德欣 黃璜 蔣廷杰 等 免耕稻 鴨復合系統(tǒng)減少甲烷 排放及其機理研究 農(nóng)村生態(tài)環(huán)境 向平安 黃璜 甘德欣 等 免耕稻 鴨生態(tài)種養(yǎng)技術(shù)的環(huán) 境經(jīng)濟學分析 生態(tài)學報 張文靜 稻田種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)農(nóng)業(yè)溫室氣體排放的調(diào)控與 機制 山西化工 李海鷗 鄭引妹 王發(fā)國 等 種養(yǎng)結(jié)合生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模 式初探 農(nóng)業(yè)與技術(shù) 黃雁飛 免耕和稻草還田下稻田 和 排放特征及機 理研究 南寧 廣西大學 李強 升溫 水分和氮肥對稻麥輪作系統(tǒng)產(chǎn)量及溫室氣體 排放的影響 上海 上海交通大學 陳冠雄 黃國宏 黃斌 等 稻田 和 的排放及養(yǎng) 萍和施肥的影響 應(yīng)用生態(tài)學報 董樑 緩控釋肥料及其在水稻上的應(yīng)用探究 南方農(nóng) 業(yè) 林匡飛 項雅玲 姜達炳 等 湖北地區(qū)稻田甲烷排放量及 控制措施的研究 農(nóng)業(yè)環(huán)境保護 李方敏 樊小林 控釋肥對稻田 排放的影響 應(yīng)用 與環(huán)境生物學報 紀洋 于海洋 等 間隙灌溉和控釋肥施 用對稻田土壤產(chǎn)甲烷微生物的影響 土壤 湯宏 吳金水 張楊珠 等 水分管理和秸稈還田對稻田 甲烷排放及固碳的影響研究進展 中國農(nóng)學通報 李波 榮湘民 謝桂先 等 有機無機肥配施條件下稻田 系統(tǒng)溫室氣體交換及綜合溫室效應(yīng)分析 水土保持學 報 蔣晨 麻培俠 胡保國 等 生物質(zhì)炭還田對稻田甲烷的 減排效果 農(nóng)業(yè)工程學報 陳曦 江賾偉 丁潔 等 生物炭施用對節(jié)水灌溉稻田土 壤氮素含量及脲酶活性的影響 江蘇農(nóng)業(yè)科學 向偉 生物炭對稻田溫室氣體排放與產(chǎn)量的影響 武 漢 華中農(nóng)業(yè)大學 責任編輯 林海濤