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[经济日报]新发现!秸秆还田的温室气体排放随年份增加逐年降低

  近日,ca88-亚洲城官网作物耕作与生态创新团队,揭示了稻田秸秆长期还田对全球第二大温室气体甲烷(CH4)排放的影响及其机制,发现秸秆对甲烷的增排效应随还田年限延长而呈极显著减弱趋势ㄍ。相关研究成果在线发表在《科学∙进展(Science Advances)》上ㄍ。

  作物秸秆是宝贵的农田生物质资源,既是土壤生物的食物,也是高效的有机肥源ㄍ。我国每年生产8亿多吨作物秸秆,其养分含量相当于500多万吨尿素,1000多万吨过磷酸钙,1000多万吨硫酸钾,秸秆还田可以显著减少农田化肥施用量ㄍ。因此,秸秆还田既是保障土壤健康和“化肥负增长”的重要措施,也是避免秸秆焚烧污染空气的有效途径ㄍ。但是就稻田而言,秸秆也是土壤CH4产生的主要原料之一,学界和公众非常担心稻田秸秆还田会显著增加CH4排放ㄍ。

  联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)认为稻田秸秆还田对CH4排放的促进效应仅与还田量有关,与还田年限无关ㄍ。但是,ca88-亚洲城官网作物耕作与生态创新团队通过15年长期定位试验,揭示了秸秆对CH4排放的影响随还田年份延长而呈显著降低趋势,综合国内外已有成果,发现IPCC对秸秆还田的CH4排放量高估了近50%ㄍ。

  据亚洲城研究员张卫健介绍,稻田CH4排放由土壤中CH4产生菌和氧化菌控制,前者喜好秸秆等有机物料及厌氧环境,后者喜欢CH4和氧气ㄍ。稻田淹水下,土壤中的氧气主要通过水稻植株和根系输入ㄍ。在还田的起始年份,秸秆和淹水迅速激发产生菌生长,CH4大量产生ㄍ。此时,水稻植株和根系生长受秸秆还田抑制,影响了氧气输送,氧化菌生长受影响,稻田CH4不能被氧化,排放高ㄍ。但是,还田约3年后,稻田土壤肥力显著提高,水稻植株和根系生长旺盛,促进了氧气输送,土壤含氧量迅速提高,氧化菌快速增长,将CH4氧化为二氧化碳,CH4排放量显著下降ㄍ。

  “该成果不仅可为全球稻田温室气体排放估算提供重要参数,而且可以矫正社会对稻田秸秆还田的认识ㄍ。”张卫建说ㄍ。



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