施石膏对水稻产量和甲烷排放影响的荟萃分析

作者：孟轶; 廖萍^*; 魏海燕; 高辉; 戴其根; 张洪程^*

来源：中国生态农业学报（中英文）, 2023, 31(02): 280-289.

• 石膏
• 稻田
• 产量
• 甲烷
• 荟萃分析

石膏是一种常见的稻田土壤改良剂,施石膏对水稻产量和稻田温室气体排放影响的荟萃分析尚鲜见报道。本研究采用Meta分析方法,探究施石膏对水稻产量和稻田温室气体排放的影响。以不施石膏为对照,施石膏为处理,在全球尺度上筛选出了74篇文献,建立了包含382对水稻产量、39对甲烷(CH4)排放、10对氧化亚氮(N2O)排放、10对综合温室效应(GWP)和10对温室气体排放强度(GHGI)观测值的数据库。针对不同的石膏施用措施(类型和施用量)、基础土壤性状(pH值、有机碳含量和质地)以及稻田管理方式(氮肥施用量、灌溉制度、水稻品种类型和试验类型),探究施石膏对水稻产量和稻田CH4排放的影响。从总效应来看,与不施石膏相比,施石膏显著增加了水稻产量(+58%),降低了稻田CH4排放(-47%)、GWP(-22%)和GHGI(-31%),而对N2O排放影响不显著。脱硫石膏对水稻增产和稻田CH4减排的效应显著高于普通石膏和磷石膏。当施用量<2 t·hm-2时,石膏对水稻产量影响不显著;当施用量≥2 t·hm-2时,石膏对水稻的增产效应随石膏施用量的增加而增加。随着土壤pH增加,施石膏对水稻产量的增幅显著增加。石膏施用量和土壤pH对水稻产量存在显著的互作效应。在土壤pH<8.5条件下,施石膏对水稻产量影响不显著;在土壤pH≥8.5条件下,水稻产量随着石膏施用量的增加而增加。稻田CH4减排效应随石膏施用量的增加而显著增加。综上,施石膏显著提高了水稻产量,同时降低了稻田温室气体排放,本研究结果可为评估施石膏对全球水稻丰产和缓解气候变暖提供数据支撑。

• 单位
  扬州大学; 江苏省作物遗传生理重点实验室