我国水稻品种更新与稻作技术改进对碳排放的综合影响及趋势分析

水稻是我国重要的口粮作物,稻田是全球第二大温室气体甲烷（CH₄）的最大排放源之一,水稻丰产与甲烷减排对保障国家粮食安全和实现农业领域碳中和目标意义重大。不同水稻品种和稻作技术的产量与碳排放差异显著,因此,掌握品种更新与技术改进的特征及发展趋势,可以为高产低碳稻作技术创新提供科学依据。为此,本文系统分析了1960s—2010s,我国水稻品种和稻作技术的演变特征及其对稻田温室气体排放的综合影响。总体而言,我国近50年来在品种不断更新和稻作技术显著改进及农用化学品大量投入下,水稻单产提高了37.0%,尽管单位面积碳排放增加12.2%,但是单位产量碳排放下降了18.1%,是一个增产减排的协同发展历程。基于情景分析,在保障国家粮食安全的条件下,综合水稻品种、灌溉方式、化肥减量以及稻作系统调整,以2010s为基线,我国2030s稻田温室气体总排放将下降17.0%以上,其中稻作技术改进和化学品增效减量的减排潜力最大。本研究可以为我国水稻产业可持续发展及农业领域“碳达峰碳中和”行动提供重要参考。     

低碳稻作是低碳农业的重中之重

近日,以＂低碳农业关键技术及发展前景＂为主题的东方科技论坛在上海召开,中科院生态环境研究中心曲久辉院士、中科院南京土壤研究所朱兆亮院士等人参加了论坛并针对如何在低碳农业中减排温室气体及消减面源污染等方面提出了解决方案。据统计,我国农业源温室气体排放约占总排放量的10.97%,是我国继能源后的第二大温室气体贡献源。     

甘蔗生物能系统的温室气体减排潜能

与化石能源相比，生物能源系统一个最主要的优势是其温室气体（GHG）排放量较低。通过发电和生产乙醇，把蔗糖厂转变成生物能源厂，可以减缓气候变暖的趋势。本论文基于泰国制糖企业的现状，提出有利于减少温室气体排放量的有效措施：提高利用甘蔗废弃物（如蔗渣和蔗梢）的发电效率；同时在酒精厂将生产酒精后的废液转化成能量，也有利于温室气体的减排；最佳减排方案是用富余的蔗糖生产乙醇，与泰国目前制糖工业相比可大大减少CO2的排放量，每年减少CO2总量可达一千四百万吨。但假定甘蔗种植地来源于草地的转换，即使应用了以上措施，在土地转变过程中产生的碳债务也需要4．5—7年的时间才能被偿还。（碳债务是指由可耕地和森林转变为生产生物燃料而引起的间接排放，比起因生物燃料所得到的利益为负值，所以被形象地称为碳债务）。     

棉花早衰原因分析及防治措施

近年来棉花早衰早死现象非常严重,而棉花的早衰早死是导致棉花产量大幅度下降的主要原因之一。根据新疆阿克苏地区的生态条件和地膜棉花的生育特点,导致棉花早衰有几类原因,只有根据早衰原因采取相应的综合防治措施,才能使棉花青枝绿叶吐白絮,从而提高棉花品质,以致增产增收。1     

山东棉花早衰原因及预防对策

棉花早衰指棉花提前衰亡或北方棉区棉花不能充分利用生产季节、光热资源过早死亡的现象。山东省是我国的传统棉花产区,近年来由于地力下降等原因棉花早衰现象日趋严重。据调查和田间观察,目前鲁西北植棉区一熟棉田早衰面积占当地棉田面积的70％,鲁北盐碱地和鲁西南两熟棉田也有20％左右出现早衰,全省发生早衰的棉田占棉田总面积的30％以上。     

长江流域棉花早衰类型及防治对策

近几年,全国棉花早衰面积越来越大,对产量和品质的损害也越来越大,减产幅度轻的2~3成,严重的田块50%以上。棉花早衰的原因十分复杂,由于棉花生长中后期,根系和叶片功能活力下降,如遇不良环境条件,或前期已经受到伤害,或施肥不当、病虫为害等都会出现早衰。根据笔者的经验和调查,现将长江流域棉花早衰类型归纳如下:1棉花早衰类型1.1早发型早衰。一般早发棉花,现蕾开花早,前期座桃多,桃肥施得早,若施肥量偏少,补肥又跟不上去,其养分根本满足不了棉株生长的需求,各器官功能自然衰退,导致盛花结铃期营养供应不上而发生早衰。1.2缺氮型早衰。由于…     

生物质炭输入对稻田土壤理化特性和温室气体排放及水稻产量影响研究进展

水稻是我国最主要的粮食作物，稻田也是温室气体甲烷和氧化亚氮的主要排放源。生物质炭因其具有较强的稳定性、吸附性和pH值高等特性，在改良土壤、提高作物产量等领域得到广泛应用。同时，生物质炭能够对稻田土壤微生物产生影响，直接或间接影响稻田温室气体的排放。本文总结了生物质炭对稻田土壤理化特性、温室气体排放及水稻产量的影响，提出了未来的研究方向，以期为水稻的高效生产及稻田温室气体减排提供理论与实践依据。     

徐淮地区杂交抗虫棉早衰原因及预防措施

徐淮地区雨量充足,光照资源丰富,温光水资源对棉花生长较为有利,土壤系黄泛冲击平原,适宜发展棉花生产,棉花单产一直在全国处于较高的水平。近几年来抗虫棉特别是杂交抗虫棉的引进,使棉花生产水平又有了新的提高,但易早衰的问题也比较突出,直接影响着棉花品质和产量的进一步提高。如何预防早衰已成为广大农技工作者和棉农迫切解决的问题。笔者通过苗情考察和试验比较,结合高品质杂交抗虫棉科棉1号在邳州市种植3年来的表现,初步探明了杂交抗虫棉早衰的原因,并提出其预防措施。1早衰原因1.1土壤耕层变浅。由于生产中使用旋耕犁及其它原因,土壤…     

鲁西地区抗虫棉防早衰栽培技术集成与示范

棉花早衰对其产量和品质的形成十分不利,常造成降质减产,轻度早衰棉田常减产10％左右,重度早衰棉田则可减产20％-50％,而且纤维品质指标也相应降低。鲁西地区一方面是在转Bt基因抗虫棉的推广和普及过程中,因棉田肥水运筹不合理、品种和栽培技术不配套等原因,棉花早衰问题越来越严重,成为制约棉花优质高产的重要障碍;另一方面是棉花种植管理复杂,在棉花生产中出现了劳动力严重短缺的问题。针对抗虫棉生产中出现的这两个制约棉花生产的问题,开展抗虫棉防早衰简化栽培技术推广应用是十分必要的,该技术的推广应用对于提高棉花单产和纤维品质,稳定棉花面积,促进棉花生产可持续发展具有重要作用n’。     

地膜棉早衰原因及预防

1早衰的原因地膜棉因发育早生育进程提前,需要大量肥水,管理措施也必须相应提前,及时满足棉花生长发育的需要。造成棉花早衰的主要原因有肥、水、土质、品种、揭膜时间等。1.1水。土壤缺乏水分棉花易早衰。特别是花铃期,正是棉花需水量最大的时期,如果天旱又不能及时浇水,必然早衰。这是因为地膜覆盖虽能保墒但不能增墒,特别是小雨膜下不能增墒,天旱时在耕作层内,土壤含水量有越向下越减少的趋势,这就大大限制了根系的下扎能力,所以根系浅,不抗旱,易早衰。1.2土质。沙土地保肥水的能力差易早衰,红粘土、盐碱地早衰的比例很小。1.3品种。一般…     

低温室气体排放水稻品种筛选的初步研究

水稻品种是影响稻田温室气体排放的重要因素。高产低甲烷水稻品种的种植是减排稻田温室气体的潜在的重要措施。通过盆栽试验研究不同水稻品种的温室气体排放,结果表明,稻田排放的温室气体主要是甲烷,所排氧化亚氮增温潜势约为甲烷的1/60;不同水稻品种温室气体排放量差异显著;早稻品种选用陆两优996、晚稻品种选用金优139可显著减少温室气体排放。     

江汉平原杂交棉早衰的原因分析及对策

近几年来抗虫棉特别是杂交抗虫棉的选育和引进，使江汉平原棉花生产水平又有了新的提高，但易早衰的问题也比较突出，直接影响着棉花品质和产量的进一步提高。如何预防早衰已成为广大农技工作者和棉农迫切需要解决的爿题。     

棉花吐絮期田间管理

棉花吐絮期是指棉铃开始吐絮直至收花结束称为吐絮期。南方棉区一般从8月下旬开始吐絮,11月上旬收花完毕,大约70～80天时间。吐絮期棉田管理主要问题表现在以下三个方面:1　棉花早衰棉花早衰是指棉株过早的停止生长,没有达到预定的果枝数或者上部果枝伸不开,在一定的密度和适宜生长季节内,未能充分发挥个体的增产潜力。棉株早衰,主要原因是受较长时间干旱、缺肥、病虫危害或棉区附近工厂及砖瓦窑排出的有害气体多种因素所造成。怎样确保棉花稳产高产,在生产中解决棉花早衰这一矛盾,主要措施有:首先,吐絮期,如遇干旱,要及时、适量进行灌溉,保…     

我国典型茶区化学氮肥施用与生产运输过程的温室气体排放量估算

基于相关统计数据和文献调研方法,估算了我国14个典型茶区中化学氮肥施用、生产及运输过程中的温室气体排放量。结果表明,化学氮肥施用导致的土壤N₂O直接排放和生产过程中的温室气体排放是茶园化学氮肥消费带来的温室气体主要排放源;14个典型茶区消费的化学氮肥产生的温室气体排放量(以CO₂排放当量计算)为16.81~344.80万t·a^-1,其中贵州、云南、湖北和四川4省的茶园消费的化学氮肥带来的温室气体排放量较高,均超过200万t·a^-1,占全部区域温室气体排放量的59.98%;单位面积温室气体排放量为3.22~9.76 t·hm^-2·a^-1,单位产量温室气体排放量为2.10~12.96 t·t^-1·a^-1、单位产值温室气体排放量0.39~1.90 t·万元^-1·a^-1;总体而言,贵州、云南、湖北、湖南和四川5省的茶园消费的化学氮肥带来的温室气体排放量、单位面积温室气体排放量、单位产量温室气体排放量和单位产值温室气体排放量较高,福建、河南省及重庆市3个茶区相对较低。在茶园化学氮肥施用量控制为300 kg·hm^-2和450 kg·hm^-2两种情景下,茶园生态系统温室气体减排总量为617.07万t·a^-1和228.94万t·a^-1,减排潜力为34.12%和12.66%,减排潜力较大的区域主要有湖北、四川、贵州、湖南和江西等5省。     

增强旱地地膜棉耐旱力的探讨

棉花地膜覆盖的增产效应与经济效益,已为科研和生产所证实。但是,不同的生产条件和土壤环境,对地膜的增产效应产生明显不同的影响。在旱地,干旱和干旱型早衰乃是限制棉花增产的主要因子。有鉴于此,我们就如何增强旱地地膜棉耐旱力进行了初     

特大型沼气工程温室气体减排效益分析——以“海南澄迈日产3万Nm3车用沼气项目”为例

根据国际通用的温室气体减排计算方法，对海南澄迈日产3万Nm3车用沼气工程所带来的主要温室气体减排量和减排效益进行了估算分析。结果表明：项目每年可减少温室气体排放53 560 t(CO2当量)，以上海碳交易市场近年平均交易价格(39.23元/t CO2)计算，可带来210.12万元的经济效益。     

棉花品种早熟与早衰的区分

为适应当前耕作改制的需要,棉花品种的早熟性常常是育种的重要目标之一。在棉花育种过程中,如何评价品种的早熟或早衰,多年来有不同争议。在实际工作中,往往注意了早衰又导向了晚熟;注意了早熟性     

棉花喷叶肥记牢五点

棉叶是棉花最重要的营养器官,具有光合、呼吸、蒸腾、吸收四种作用。利用其吸收作用和光合作用,有针对性地搞好叶面喷肥,可促使植株生长稳健,增强抗病、抗虫、抗旱、抗早衰能力,调节营养生长与生殖生长,大幅度提高产量和品质。     

棉花早衰的原因及表现——2014年9月对河北威县棉花生长的调查

为分析棉花早衰的原因及表现、总结棉花高产栽培经验,对2014年河北威县3块早衰棉田的土壤养分状况、棉花生长情况和产量进行调查分析。分析表明:棉田起土、复耕棉田由于起土或持续失耕造成土壤氮磷钾和有机质等养分含量明显降低导致棉花早衰;前茬为苜蓿的棉田由于苜蓿的固氮作用,土壤氮磷钾和有机质等养分含量明显增加,能够减缓棉花早衰的发生。棉花早衰在冠层上表现为株高降低、棉株变细、叶绿素含量降低、果节数减少和最长果枝长度减小等方面,根系上表现为主根长和最长侧根长度变短、侧根数目变少,与相应对照棉田相比,本调查早衰棉田棉花主根长度和最长侧根长度分别降低9.7%和31%,一级侧根数减少36.4%。早衰棉花产量明显降低,主要原因是早衰棉花单株成铃数和铃重降低,起土棉田、复耕棉田和前茬棉花棉田棉花理论产量与相应对照棉田相比分别低29.3%,13.2%和4.3%。本调查说明土壤养分状况变差是造成棉花早衰的主要原因,棉田持续耕作可能造成棉花早衰。     

2005年山东临清棉花早衰原因及预防对策

2005年临清市棉花种植面积2.8万公顷,发生早衰棉田达0.913万公顷,占总面积的32.6%,超过了往年的发生水平(平均占播种面积的18.7%)。早衰地减产幅度一般在一至二成,重衰地达到三成以上。早衰棉花不仅严重减产,而且其铃重、衣分和纤维品质都有明显程度的下降,严重制约着棉花产量进一步提高和品质的改善。1早衰原因1.1因品种致衰。2005年临清市棉田全部种植的是抗虫棉,部分抗虫棉品种苗期生长迟缓,而进入蕾期后,现蕾早且多,结铃集中,负荷过重,后期易早衰;另外,一些品种抗病、抗虫特性差,发生病虫害严重,以致后期出现早衰。1.2与耕作制度有关。…