农田甲烷排放研究进展

甲烷是一种重要的温室气体,而农田是甲烷的重要排放源之一.因此,对农田甲烷排放进行研究具有重要的意义.该文从农业生态系统甲烷排放、土壤甲烷排放的影响因子,比如土壤含水量、土壤性质以及施用肥料的种类及肥料施用方法等方面综述了稻田甲烷的研究进展.探讨了缓解农田甲烷排放的管理措施,尤其是减缓稻田甲烷排放的措施.提出了未来开展稻田甲烷的研究方向,以期为进一步控制稻田甲烷排放提供一定参考.     

施肥对稻田N2O排放的影响

肥料施用是影响稻田N_2O排放的重要因素之一.以国内外相关文献为基础,综述了肥料的种类、施用量、施用方式和施用时间对稻田N_2O排放的影响,指出了有待研究的内容:加强对土壤N_2O排放机理的研究;进一步研究肥料施用对稻田N_2O排放的影响;进一步研究施肥管理措施对稻田温室气体(CH_4和N_2O)排放的交互影响,寻求科学合理、切实可行的减排措施.     

农艺措施对稻田土壤产甲烷菌的影响研究进展

从农田管理的角度综述了近年来国内外学者对稻田土壤产甲烷菌的研究成果,发现耕作模式、水分管理、肥料管理、病虫草害防治等操作都会对稻田土壤产甲烷菌的数量和(或)种群产生影响。其中,旱作、水—旱轮作、施用化肥等能在一定程度上减少稻田土壤产甲烷菌的数量。这表明采取适当地农艺措施可降低稻田土壤中产甲烷菌的数量,从而在一定程度上缓解全球温室效应。     

稻田管理措施对土壤碳排放的影响

稻田土壤是最重要碳库之一,农田管理措施影响着稻田土壤碳排放.本文综合论述了本课题组过去几年的研究成果,并结合国内外其它相关研究,分析和讨论稻田养鸭,灌溉方式、氮肥施用和耕作措施对土壤碳排放的影响.研究指出,稻田养鸭有效降低稻田温室效应,间歇灌溉降低CH4排放,施氮肥不影响土壤碳排放,而免耕有效降低土壤碳排放.由于土壤碳...     

广州地区晚季稻田甲烷排放通量与施肥影响研究

研究了广州地区晚季稻田在农业管理措施和肥效基本相同情况下，施用不同肥料类型对稻田甲烷（ＣＨ４）排放通量的影响。试验初步表明：晚季稻田ＣＨ＿４排放基本集中在水稻生长前期；稻田处于灌溉淹水状态是ＣＨ＿４产生的必要条件；稻田处于干湿期间无明显ＣＨ＿４排放；施用有机肥料ＣＨ＿４的排放量明显高于施纯化肥；温度高有利于ＣＨ＿４排放。     

农田甲烷产生的微生物生态学机理研究进展

农田土壤主要通过微生物厌氧发酵、植物呼吸向大气中排放甲烷,土壤的甲烷主要来自于湿地、稻田和垃圾填埋场等,其排放量占每年全球甲烷产生量的50%左右。笔者主要针对土壤甲烷产生的微生物学过程进行分析,揭示了农田中甲烷产生菌和甲烷氧化菌的作用机理、两者数量与甲烷排放量的相关关系,综合分析了甲烷产生的影响因素等,总结了农田甲烷产生的微生物学机理,对研究甲烷减排(全球变暖)及完成全球碳循环、保护人类生存的生态环境,具有重要的意义。     

磷对稻田甲烷排放的影响及其可能机制

目前关于磷对稻田甲烷排放的影响研究较少,为此,本文检索了已发表的磷对稻田甲烷排放的相关文章,并对文献数据进行了再挖掘分析,总结归纳了磷对甲烷产生和氧化的可能影响,并对未来需要进一步探究的问题进行了讨论。分析发现磷对稻田甲烷排放的调控主要受种植系统和其他施肥情况的影响,一季中稻下大都表现为磷肥施用降低甲烷排放,降幅受其他土壤养分情况影响而不同。磷通过影响水稻根系及其分泌物进而影响土壤碳的有效性,直接影响土壤磷的有效性,并改变土壤产甲烷菌和甲烷氧化菌的丰度和群落组成来调控甲烷的产生及氧化过程,最终影响甲烷的排放。     

稻田CH4和N2O排放消长关系及其减排措施

稻田CH4和N2O排放存在互为消长的关系,此种关系不受时间、空间及有无水稻植株的影响,考虑稻田CH4减排措施的同时必须兼顾该措施对N2O排放的促进作用.本文从水分管理、施肥管理、水稻品种、甲烷抑制剂及脲酶/硝化抑制剂、耕种方式及耕作制度等方面综述了近年来关于稻田CH4和N2O减排措施的研究,以期从农业实践中总结缓解稻田CH4和N2O排放引起的综合温室效应的生产措施.分析表明,稻田低施氮水平条件下进行中期烤田是减少CH4和N2O排放的有效措施,有机秸秆进行堆腐好氧分解后施入或在休闲期(如秋季或冬季)施人稻田表现出较好的应用前景,施用甲烷抑制剂、脲酶抑制剂及硝化抑制剂和缓释,控释肥料对降低稻田温室气体排放及提高作物产量意义重大.     

稻田土壤氧化态有机碳组分变化及其与甲烷排放的关联性

稻田土壤有机碳是甲烷排放的关键底物之一,不同研究者由于采取的有机碳研究方法不同而得出稻田甲烷排放与土壤有机碳关系的结论不一。为明确影响稻田甲烷排放的土壤有机碳组分,设计了稻田施用不同外源有机碳(稻草还田、鸡粪和猪粪)的田间试验,对稻田甲烷排放和土壤有机碳组分的动态变化及其关联性进行监测和分析。结果表明,猪粪处理的甲烷排放与化肥处理无显著差异,而鸡粪和稻草2个处理的甲烷排放分别比化肥增加1.67倍(P<0.05),2.69倍(P<0.05);甲烷排放量与土壤易氧化有机碳含量显示相同顺序:稻草>鸡粪>猪粪>化肥;通径分析表明,土壤易氧化有机碳组分1(被33 mmol/L KMnO₄氧化的有机碳)与甲烷排放直接相关,其他有机碳组分仅通过组分1间接作用于水稻生育后期甲烷排放,且排放量较低。由此推断,易氧化有机碳组分1是甲烷排放的主要底物,通过有效措施降低肥源中易氧化态有机碳组分1是减排甲烷的关键技术之一。     

中国稻田甲烷排放研究进展

简要综述了我国近年来在稻田甲烷排放研究中取得的进展。主要介绍了目前研究我国稻田甲烷排放的静态箱/气相色谱法,稻田甲烷排放的日变化、季节变化和年际变化规律,温度、施肥、灌溉、土壤条件和水稻植株等因素对稻田甲烷排放的影响及我国在稻田甲烷减排措施方面取得的成就和进展。最后提出了今后应加强稻田甲烷排放模式、排放总量和稻田甲烷减排措施等方向的研究。     

水稻植株对稻田甲烷排放影响的研究进展

甲烷是大气中主要的温室气体之一,稻田是农业生态系统中甲烷的主要排放源,而水稻植株是影响稻田甲烷排放的重要因素,因此研究水稻植株对稻田甲烷排放的影响对于保护大气环境、缓解温室效应具有非常重要的意义。从植株根系对稻田甲烷排放的影响、植株生长特性对稻田甲烷排放的影响、水稻产量潜力与稻田甲烷排放差异3个方面,对国内外水稻植株对稻田甲烷排放的影响研究做了较为详细的综述,并对稻田甲烷排放研究进行了展望。     

农田氧化亚氮排放的主要影响因素及其作用机制

氧化亚氮(N2O)的环境效应显著,研究N2O的排放机理及影响因素对减少N2O排放和改善全球环境具有重大意义.农田生态系统的生物和非生物途径均可产生N2O,是N2O的重要排放源.由于受人为干扰频繁,农田土壤中N2O的产生和排放过程受到环境和农田管理措施等多种因素影响.介绍了土壤中N2O的产生机理,重点论述了肥料施用和土壤水热状况等关键性因素影响土壤N2O产生和排放的作用机制,以期为N2O的减排策略提供依据.     

农田管理措施对土壤有机碳周转及微生物的影响

农田管理措施对农田生态系统碳循环影响显著，进而制约土壤肥力、农业生产及粮食安全，影响气候变化和环境健康。本文综述了不同农田管理措施（施肥方式、种植制度、耕作模式）对农田土壤有机碳、含碳温室气体排放和土壤微生物的影响。发现有机肥与无机肥配施情景下土壤有机碳增速最快，且施肥量与土壤碳库存在阈值效应；有机肥的施用增加了土壤中CO₂排放通量，磷、钾两种肥料的施用与施用氮肥相比更能降低农田土壤排放温室气体产生的全球增温潜势；提高有机肥和磷肥的施用比例有利于土壤中微生物丰富度的提高和微生物量碳的积累。种植结构和种植密度均会影响农田土壤的碳储量，种植结构对农田生态系统温室气体排放影响显著，轮作和间作的种植模式与传统单一作物种植相比可有效减少农田含碳温室气体的排放，同时，轮作与连作相比更有利于土壤微生物多样性的增加。保护性耕作措施有利于农田土壤固碳效率的提高，可降低农田温室气体的排放，且对微生物活性、多样性、群落结构以及碳源利用情况均有积极影响。最后总结了国际主流碳模型在农田生态系统的应用概况，并提出了未来发展展望。     

基于DNDC模型稻田甲烷排放影响因子的敏感性分析

以我国东北单季稻区、长江中下游稻麦轮作区和南方双季稻区的典型稻田为对象,基于DNDC(denitrification-decomposition)模型,研究气象条件、土壤性状和农田管理技术对稻田甲烷排放影响的敏感性差异。结果表明,平均气温是影响不同稻作区甲烷排放最大的因子;土壤容重、秸秆还田量、土壤黏粒含量、土壤有机碳(SOC),以及水稻生长中期晒田时间也对甲烷排放有明显影响,土壤pH、施氮量和降雨量对甲烷排放影响较小。不同区域各因子的敏感性指数相比,东北单季稻区降雨量、SOC和土壤容重较高,长江中下游稻麦轮作区秸秆还田的敏感性指数较高,而南方双季稻区则表现为平均气温和土壤黏粒含量更高。     

重庆市农业温室气体减排潜力分析

农业是重要的温室气体排放源。通过对文献资料和大量研究结果进行分析,得出重庆市农业活动产生的温室气体减排空间巨大。通过推广稻田间歇灌溉可减少稻田甲烷排放15.07万t,约为当前排放量的30%;一个户用沼气每年最大可减少温室气体2.0～4.1t二氧化碳当量;推行缓释肥、长效肥料可减少单位面积农田氧化亚氮1 744.65 t,约为当前排放量的50%。     

肥料施用及环境因子对农田土壤CO2和N2O排放的影响

采用静态箱／气相色谱（GC）法研究了等氮量的肥料施用以及环境因子对农田土壤CO2和N2O排放的影响。结果表明,肥料施用对农田土壤CO2排放的季节模式无明显影响,但是影响了N2O的季节模式。有机肥施用促进了小麦季土壤CO2和N2O的排放,后作玉米季施用化肥的情况下,仃机肥处理的土壤CO2与对照没有显著的差异,N2O排放通量和对照差异显著。虽然是等氮量施入,由于牛粪中有机碳和氮的可降解性要低于猪粪,施入土壤后对土壤中CO2和N2O排放的影响也要低于猪粪处理。除了受肥料施用的影响外,土壤CO2和N2O的排放还受环境因子如土壤温度和土壤水分的影响,相关分析结果表明,土壤CO2排放与大气温度、地表温度、土壤温度和土壤水分均呈显著正相关关系（P〈0．01）。土壤N2O排放只在对照处理中与土壤水分相关显著（P〈0．05）,施肥处理中,肥料效应掩盖了土壤温度和水分效应,使得相关性并不显著。     

不同耕作方式下稻田土壤CH4和CO2的排放及碳收支估算

二氧化碳(CO_2)和甲烷(CH_4)是重要的温室气体,研究免耕稻田CO_2和CH_4排放有助于评价稻田免耕技术对全球气候变化及碳循环的影响.本文通过运用静态箱技术和田间原位碱液吸收法研究了免耕稻田土壤CO_2和CH_4的排放规律和排放量,及其稻田碳(C)的收支状况.研究表明,施肥提高了CH_4排放,而不影响CO_2的排放;免耕显著影响稻田CH_4排放,而CO_2的排放不受耕作影响.对稻田C收支及平衡的分析表明,施肥提高了稻田系统C的输入,同时,相对于翻耕处理,免耕处理表现为大气C的"汇".表明了稻田免耕能将更多的碳累积于农田土壤碳库中,有利于提高稻田生态系统在减缓气温上升过程中所发挥的作用.     

不同肥料的施用对稻田CH4和N2O排放的影响及其减排措施

稻田CH4和N2O的排放受水分、温度、施肥情况、有机质含量、pH值、氧化还原电位（Eh）等诸多环境环境因素的影响,而水分和肥料是稻田温室气体排放的2大驱动因子。综述了不同肥料施用对稻田CH4和NO排放的影响,并提出了相应的温室气体减排措施。     

水旱轮作系统中土壤CH4和N2O排放研究进展

农田是温室气体的重要排放源之一,而水旱轮作是显著影响稻田温室气体排放的重要因素之一。本文分析了水旱轮作对甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)两种主要温室气体产排的影响,从水肥管理和不同轮作方式等方面论述其对水旱轮作系统中土壤CH4和N2O排放的影响,并根据温室效应等因素,综合性地提出了推行稻季节水灌溉、规范作物施肥管理和优化轮作模式3种减排措施,以期为水旱轮作稻田温室气体减排提供参考。     

有机肥对水稻产量和温室气体排放影响的研究进展

水稻是我国最主要的粮食作物,稻田是农业温室气体的重要排放源。在水稻种植和研究中,有机肥因其有机质含量高、养分全面、肥效稳定等特性被广泛应用。有机肥能够改善稻田土壤的理化性质,改变土壤微生物的活性和群落结构,进而直接或间接影响稻田温室的气体排放。然而,有机肥种类繁多,不同类型有机肥对稻田土壤的作用机理及影响温室气体排放的机制存在一定的复杂性。本文以有机肥对土壤理化性质的影响为出发点,系统综述有机肥对水稻根系、地上部生长、产量及其构成因素的影响,阐述有机肥通过改变土壤碳氮比以及土壤产甲烷菌、甲烷氧化菌等微生物活性等途径,直接或间接影响稻田甲烷和氧化亚氮排放的生理机制,并阐述不同类型有机肥对稻田甲烷、氧化亚氮排放的影响。结合国内外研究进展,对不同类型有机肥增减排稻田甲烷、氧化亚氮能力的文献进行梳理,提出未来有机肥对水稻生产和稻田温室气体排放关系的研究方向,以期为更好地揭示有机肥对水稻产量形成、稻田温室气体排放的作用机制及为稻田温室气体减排提供理论依据。