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摘要
【目的】为了探索生态可持续的稻作模式,对比研究了长江中下游地区双季稻和再生稻稻作模式的产量潜力和CH4排放特征,以此为选取绿色、生态经济可持续的稻作模式提供科学依据。【方法】于2017—2018年依托湖南省益阳市大通湖区宏硕生态农业农机合作社科研基地,设置了双季稻和再生稻2种模式,对比分析了产量潜力、稻田生育期间CH4排放动态和稻田生态系统CH4季节性累积排放规律以及评估了单位产量稻田CH4排放。【结果】试验期间,从产量方面来看,双季稻早稻产量为7.37 t·hm-2,再生稻头季产量为8.84 t·hm-2,头季相比早稻增产19.95%。双季稻晚稻产量为6.82 t·hm-2,再生稻再生季产量为3.39 t·hm-2,再生季相比晚稻减产50.29%。综合两季,双季稻总产量为14.19 t·hm-2,再生稻总产量为12.22 t·hm-2;从生育期间CH4排放动态来看,双季稻在分蘖期和齐穗期左右排放较强峰值,再生稻除了在分蘖期和齐穗期有较强的排放以外,其在施用促芽肥时也出现了小峰值。但总体双季稻的排放范围(-0.06—1.30μmol·m-2·s-1)要高于再生稻的排放范围(-0.01—0.70μmol·m-2·s-1);从稻田CH4季节性累积排放来看,双季稻CH4累积排放要高于再生稻。再生稻头季累积排放范围在23.90—266.59kg·hm-2,再生季累积排放范围在0.00—46.14 kg·hm-2。双季稻早稻季节累积排放范围在为35.57—251.29 kg·hm-2,晚稻季节累积排放范围在为10.74—321.59 kg·hm-2。双季稻CH4季节累积排放A-B(两叶一心至分蘖后期)段>B-C(分蘖后期至齐穗期)段>C-D(齐穗期至成熟期)段,且全生育期双季稻累积排放达922.35 kg·hm-2。再生稻CH4累积排放B-C段>A-B段>C-D段,且全生育期CH4累积排放为609.74 kg·hm-2,即相比对照双季稻,再生稻CH4累积排放降低了33.89%;最后通过评估单位产量CH4排放可知,早稻单位产量CH4排放为0.069 kg·kg-1,头季单位产量CH4排放为0.062 kg·kg-1,头季相比早稻减少了10.14%;晚稻单位产量CH4排放为0.061 kg·kg-1,再生季单位产量CH4排放为0.018 kg·kg-1,再生季相比晚稻降低了70.49%。综合两季,双季稻单位产量CH4排放为0.065 kg·kg-1,再生稻单位产量CH4排放为0.050 kg·kg-1,再生稻相比双季稻降低了23.08%。【结论】从单位产量下CH4排放角度来看,在长江中下游双季稻的主产区扩大种植再生稻是为良策。
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