降低稻田甲烷排放的主要措施有哪些?

发布时间:2024-04-25  来源:  阅读量:

答:稻田是大气甲烷的主要排放源之一,降低稻田甲烷排放对实现农业“碳达峰”和“碳中和”具有重要意义。稻田甲烷排放包括甲烷的产生、氧化和运输排放三个过程,主要受水稻品种、土壤特性、气候条件和栽培管理等因素影响。稻田甲烷主要是土壤中的产甲烷菌以根系分泌物等有机物质为底物在厌氧条件下产生的,而水稻植株根系泌氧等为甲烷氧化菌提供有氧条件会促进甲烷的氧化,未被氧化的甲烷则主要通过水稻植株等途径向大气排放。降低稻田甲烷排放主要有以下措施:

采用低甲烷排放水稻品种:不同水稻品种的植株特征对稻田甲烷的产生、氧化和排放具有重要影响。选择穗大粒重的高产低甲烷排放品种能促进水稻植株积累的光合物质更多地转运至籽粒,减少根系以分泌物的形式向产甲烷菌供应底物,进而减少甲烷产生。另外,选择根系活力强、根系泌氧能力强的水稻品种能通过强大的通气组织(根系)为稻田甲烷氧化菌提供更多的氧气,促进土壤中的甲烷氧化进而降低甲烷排放。选择节水抗旱稻可以配合节水灌溉等水分管理措施降低甲烷的产生和排放。

采用适宜的水分管理措施:长时间持续淹灌是造成稻田甲烷大量产生与排放的主要原因,而采用干湿交替等水分管理措施能降低稻田甲烷排放。干湿交替灌溉等能提高稻田土壤的氧化还原电位,使稻田土壤处于富氧的条件,这有利于甲烷氧化菌活性而不利于产甲烷菌活性,从而能减少甲烷的产生和排放。在水稻生产中,中期晒田、干湿交替、湿润灌溉等都可以显著降低稻田甲烷排放。

采用适宜的种植模式:不同的水稻种植模式其水稻品种选择、水分管理措施等有差异,会影响稻田甲烷的排放。相比于传统的双季稻,再生稻模式由于其再生季甲烷累积排放量相对较低,因而再生稻模式周年稻田甲烷累积排放量低于传统双季稻,且再生稻还具有省种省工省水等优点,可降低生产成本。同时,与水稻单作相比,稻-油和稻-玉等水旱轮作系统以及稻鸭共作模式都有助于降低稻田甲烷排放。

降低稻田甲烷排放还可以从养分管理、耕作方式、秸秆还田方式等农业措施入手。在掌握稻田甲烷排放过程及其影响因素的基础上,采用适宜的栽培管理措施能显著降低稻田甲烷排放,同时能保证水稻增产稳产,实现增产与减排协同。

 

撰稿:任孝俭,华中农业大学

审稿:袁珅,华中农业大学