节水减氮和品种管理对双季稻CH_(4)的减排效果

作     者：宋春燕 李玉娥 万运帆 秦晓波 张欣禹 朱波 胡严炎 王斌 SONG Chunyan;LI Yu’e;WAN Yunfan;QIN Xiaobo;ZHANG Xinyu;ZHU Bo;HU Yanyan;WANG Bin

作者机构：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业农村部农业环境重点实验室北京100081 中化现代农业有限公司北京100031 长江大学农学院湖北荆州434022 

出 版 物：《生态学杂志》 (Chinese Journal of Ecology)

年 卷 期：2024年第43卷第3期

页      面：724-732页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFE0209200) 国家自然科学基金项目(41905102) 农业农村部农业清洁生产技术服务项目(13220124) 世界资源研究所种植业减排路径研究赠款项目(G2585)资助 

主　　题：CH_(4) 秸秆还田 氮肥减量 控释尿素 节水灌溉 水稻 

摘      要：秸秆还田、高效肥料、节水减氮是我国农业绿色发展主推技术,高产低排放品种是减少稻田CH_(4)排放重要方向。为明确秸秆还田下氮肥减量及节水灌溉集成技术对不同品种水稻田CH_(4)排放的影响,本研究以双季稻为对象,采用随机区组的裂区试验设计,设置施用尿素+间歇灌溉(U)、尿素减量20%+秸秆还田+间歇灌溉(US+S)、控释尿素减量20%+秸秆还田+间歇灌溉(CRUS+S)、尿素减量20%+秸秆还田+节水灌溉(US+S+SWD)共4个主区因素,常规稻和杂交稻作为2个副区因素,利用静态箱-气相色谱法监测双季稻生育期内CH_(4)排放规律及减排效果。结果表明,碳投入、氮投入、灌溉量和分蘖数是影响双季稻CH_(4)排放的主要因素。秸秆还田可补充氮肥20%减量的养分,并显著促进常规稻和杂交稻CH_(4)的排放,其中常规稻增排60.0%~107.8%,杂交稻增排99.8%~107.8%,这主要归结于秸秆还田带来大量碳源。秸秆还田搭配控释尿素并不能减少CH_(4)排放,较US+S增排1.8%~9.7%(除常规晚稻外)。节水灌溉能显著控制秸秆还田下CH_(4)排放的大量增长,相比US+S,US+S+SWD处理显著降低了CH_(4)排放15.9%~23.1%。各处理间产量无显著差异,表明秸秆还田下氮肥减量及节水灌溉可以达到稳产作用。杂交稻CH_(4)排放量及产量略高于常规稻,但不存在显著差异。总体而言,秸秆还田显著提高CH_(4)排放量,控释尿素和减量施氮无明显减排效果,节水灌溉能有效降低秸秆还田下单位产量的CH_(4)排放强度。未来随着稻田秸秆还田比例增加,优化水分管理以促进秸秆好氧分解将成为CH_(4)减排的关键。