甲烷排放這個(gè)“鍋”,其實(shí)水稻背不起

文章來源:中國(guó)科學(xué)報(bào)王方2019-11-24 16:22

秸稈還田越多,甲烷排放越多?

 
提高植株生物量、增強(qiáng)莖稈及根系,水稻長(zhǎng)得又高又大,秸稈量增加了怎么辦?
 
張衛(wèi)建介紹,“作為寶貴的農(nóng)田生物質(zhì)資源,作物秸稈既是土壤生物的食物,也是高效的有機(jī)肥源。我國(guó)每年生產(chǎn)8億多噸作物秸稈,其養(yǎng)分含量相當(dāng)于500多萬噸尿素、1000多萬噸過磷酸鈣、1000多萬噸硫酸鉀。”
 
在他看來,秸稈能還田則還田。這既是保障土壤健康和化肥“負(fù)增長(zhǎng)”的重要措施,也是避免秸稈焚燒污染空氣的有效途徑。
 
但就稻田而言,秸稈也是土壤甲烷產(chǎn)生的主要原料之一,學(xué)界和公眾非常擔(dān)心稻田秸稈還田會(huì)顯著增加甲烷排放。
 
聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)認(rèn)為,稻田秸稈還田對(duì)甲烷排放的促進(jìn)效應(yīng)僅與還田量有關(guān),與還田年限無關(guān)。
 
而張衛(wèi)建團(tuán)隊(duì)通過15年長(zhǎng)期定位試驗(yàn),2019年1月16日在《科學(xué)—進(jìn)展》上揭示了秸稈對(duì)甲烷排放的影響隨還田年份延長(zhǎng)而呈顯著降低趨勢(shì)。
 
稻田甲烷排放由土壤中甲烷產(chǎn)生菌和氧化菌控制,前者喜好秸稈等有機(jī)物料及厭氧環(huán)境,后者喜歡甲烷和氧氣。
 
稻田淹在水下,土壤中的氧氣主要通過水稻植株和根系輸入。在還田起始年份,秸稈和淹水迅速激發(fā)產(chǎn)生菌生長(zhǎng),甲烷大量產(chǎn)生。
 
此時(shí),水稻植株和根系生長(zhǎng)受秸稈還田抑制,影響了氧氣輸送,氧化菌生長(zhǎng)則受影響,稻田甲烷不能被氧化,排放高。
 
但還田約3年后,稻田土壤肥力顯著提高,水稻植株和根系生長(zhǎng)旺盛,促進(jìn)了氧氣輸送,土壤含氧量迅速提高,氧化菌快速增長(zhǎng),將甲烷氧化為二氧化碳,甲烷排放量顯著下降。
 
“綜合國(guó)內(nèi)外已有成果,發(fā)現(xiàn)IPCC對(duì)秸稈還田的甲烷排放量高估了近50%。”張衛(wèi)建表示,該成果不僅可為全球稻田溫室氣體排放估算提供重要參數(shù),而且可以矯正社會(huì)對(duì)稻田秸稈還田的認(rèn)識(shí)。
 
“錯(cuò)誤的估算會(huì)導(dǎo)致評(píng)價(jià)不準(zhǔn),對(duì)亞洲一些稻作國(guó)家不太公平,另外也希望引起人們對(duì)創(chuàng)新作物選育與栽培技術(shù)更加準(zhǔn)確的認(rèn)知。目前,我們正聯(lián)合全國(guó)優(yōu)勢(shì)隊(duì)伍,以‘十三五’國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目為平臺(tái),開展水稻豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和稻田固碳減排的稻作技術(shù)研發(fā),積極為水稻提質(zhì)增效和綠色發(fā)展做貢獻(xiàn)。”他說道。
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