甲烷排放這個“鍋”,其實水稻背不起

文章來源:中國科學(xué)報王方2019-11-24 16:22

秸稈還田越多,甲烷排放越多?

 
提高植株生物量、增強莖稈及根系,水稻長得又高又大,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,也是高效的有機肥源。我國每年生產(chǎn)8億多噸作物秸稈,其養(yǎng)分含量相當于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“負增長”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)界和公眾非常擔心稻田秸稈還田會顯著增加甲烷排放。
 
聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)認為,稻田秸稈還田對甲烷排放的促進效應(yīng)僅與還田量有關(guān),與還田年限無關(guān)。
 
而張衛(wèi)建團隊通過15年長期定位試驗,2019年1月16日在《科學(xué)—進展》上揭示了秸稈對甲烷排放的影響隨還田年份延長而呈顯著降低趨勢。
 
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,甲烷大量產(chǎn)生。
 
此時,水稻植株和根系生長受秸稈還田抑制,影響了氧氣輸送,氧化菌生長則受影響,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旺盛,促進了氧氣輸送,土壤含氧量迅速提高,氧化菌快速增長,將甲烷氧化為二氧化碳,甲烷排放量顯著下降。
 
“綜合國內(nèi)外已有成果,發(fā)現(xiàn)IPCC對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),而且可以矯正社會對稻田秸稈還田的認識。
 
“錯誤的估算會導(dǎo)致評價不準,對亞洲一些稻作國家不太公平,另外也希望引起人們對創(chuàng)新作物選育與栽培技術(shù)更加準確的認知。目前,我們正聯(lián)合全國優(yōu)勢隊伍,以‘十三五’國家重點研發(fā)項目為平臺,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。”他說道。
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