秸秆还田下不同水分管理对稻田单位产量全球增温潜势的影响

【作者】 商庆银； 成臣； 杨秀霞； 罗亢； 石庆华； 潘晓华； 曾勇军；

【机构】 作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室/江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室； 江西农业大学农学院； 江西农业大学国土资源与环境学院；

【摘要】 【研究背景】秸秆还田有利于促进土壤固碳,提高土壤肥力,从而提高水稻产量,但秸秆还田又易加剧温室气体排放,另外,水稻生育中期烤田是控制无效分蘖生长、促进壮秆形成的重要措施,也是减缓稻田CH₄排放的一项行之有效的措施,但干湿交替过程又不可避免地促进了N₂O的排放。同进,土壤水分状况也是影响土壤有机质分解速率和CO₂排放量的重要因素。因此,如何在考虑各种温室气体的综合温室效应的同时兼顾作物高产是值得深入探讨的重要课题。【材料与方法】本文以双季稻-紫云英为研究对象,利用静态箱-气相色谱法分别研究秸秆还田条件下不同水分管理对稻田CH₄和N₂O排放、水稻产量、土壤固碳以及单位产量全球增温潜势（GWP）的影响。试验处理分别为持续淹水（F）、中期烤田（F-DF）和间歇灌溉（F-D-F-M）。【结果与分析】稻田周年CH₄累积排放量介于208.3kg ha^-1yr^-1（F-D-F-M处理）和678.2kg ha^-1yr^-1（F处理）之间,其中晚稻生长季占周年CH₄排放量的60.6%⁷1.7%。F处理周年CH₄累积排放量显著高于F-D-F和F-D-F-M处理（P<0.05）。稻田N₂O累积排放量为4.75⁸.19 kg N ha^-1yr^-1。与F处理相比,F-D-F-M处理周年N₂O累积排放通量显著增加60.9%;而F和F-D-F处理之间没有显著差异。不同水分管理对双季稻周年产量和耕层土壤固碳量均没有显著影响,其中周年产量为15.9¹6.5 t ha^-1,周年固碳量为0.19⁰.43 t C ha^-1。稻田单位产量GWP为0.48¹.12 kg CO₂-eq kg^-1grain,yield,其中F-D-F和F-D-F-M处理分别显著低于F处理46.8%和57.6%。【结论】因此,在秸秆还田条件下采用中期烤田和间歇灌溉替代持续淹水,可以同步实现双季稻高产和减缓农业生产对气候的潜在影响。更多还原