稻作模式改变对稻田CH4和N2O排放的影响

作者：李成伟; 刘章勇; 龚松玲; 杨伟; 李绍秋; 朱波^*

来源：生态环境学报, 2022, 31(05): 961-968.

DOI：10.16258/j.cnki.1674-5906.2022.05.011

• 稻作模式
• 再生稻
• 轮作
• CH4排放量
• N2O排放量
• 全球增温潜势

长江中游稻作模式由传统中稻-冬季作物模式向再生稻发展的趋势明显，但关于稻作模式对稻田CH4和N2O排放的研究尚缺乏报道。以江汉平原3种模式为对象：稻-麦(RW)、稻-油(RR)和再生稻(Rr)，采用静态箱-气相色谱法，研究稻田CH4和N2O排放的变化规律，同时监测土壤硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)、pH和土温的动态变化，以期揭示不同稻作模式对温室气体排放的影响及影响因素。结果表明，在非水稻季，RW、RR和Rr处理的CH4的累计排放量分别为6.34、9.35和8.63 kg·hm-2,N2O平均排放通量分别为8.08、17.78和24.92μg·m-2·h-1，表现为Rr>RR>RW；在水稻季，相比较RR处理，RW和Rr处理CH4的累计排放量分别增加了158.27%和148.38%，且差异显著，其N2O的累计排放量分别增加了34.89%和87.36%。Rr处理头季CH4的排放量占整个水稻季87.64%，其N2O平均排放通量头季要比再生季高35.99%。RW和Rr处理产量差异不显著，但要显著高于RR处理，其增幅分别为14.49%和24.40%。RR的全球增温潜势(GWP)和温室气体排放强度(GHGI)最低，其GWP比RW、Rr分别低45.05%和72.85%;GHGI分别降低了35.14%和63.64%。中稻季CH4的排放速率与NH4+-N含量呈显著正相关(P<0.05),Rr处理下CH4的排放量与NO3--N含量呈显著负相关关系(P<0.05)，与土壤pH呈负相关，且差异极显著(P<0.01)；中稻季N2O的排放与NO3--N和土温负相关，差异不显著(P>0.05),Rr处理N2O排放与NH4+-N呈显著正相关(P<0.05)。因此，在江汉平原稻-油模式不仅利用了冬闲田，提高作物种植产量，还有利于降低温室气体的排放，缓解全球增温潜势。

• 单位
  主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心; 长江大学