地下水位与有机肥及水分管理对稻田甲烷排放的影响

采用长期定位模拟试验研究了地下水位，有机肥、水分管理对稻田甲烷排放的影响。结果表明，不同有机肥用量条件下，早委高量绿肥低水位处理稻田甲烷排放速率高于常量绿肥低水位处理，晚稻则相反；不同地下水位条件下，早稻高量绿肥低水位处理稻田甲烷排放速率高于高量绿肥高水位处理，晚稻相反；但是间歇排灌处理无论是排放速率还是排放总量都大大低于正常灌溉处理，且在所有处理中也是最低的。可见，干湿交替的水分管理方式是控制稻田甲烷排放的有效方法。     

稻田甲烷排放影响因素及减排措施研究进展

对近年来稻田甲烷排放影响因素的研究进展做了较为详细的综述,分析了稻田甲烷产生的主要条件和外界对其的影响以及如何利用现有的研究成果寻求水稻生产最优的甲烷减排方法.     

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。     

水稻对稻田甲烷排放的影响。

研究水稻对稻田甲烷排放的影响对有效控制或减少大气甲烷含量、保护大气环境等具有非常重要的意义.笔者从水稻根系对稻田甲烷产生的影响、水稻对稻田甲烷的传输影响和水稻根系的氧化能力对稻田甲烷排放的影响三个方面,对国内外水稻植株影响稻田甲烷排放的研究做一综述,并且分析了未来需要加强的研究内容.     

稻田甲烷排放研究

甲烷是主要的温室效应气体之一,它能引起全球气温上升和臭氧层耗竭。目前全球大气中的甲烷浓度约1.75ppm,每年平均递增约1％。甲烷在大气中的滞留期较长,约为10年,甲烷具有强烈吸收地表红外辐射的能力,就单分子的温室效应作用与CO_2比较,CH_4是CO_2的20—30倍。     

灌溉对稻田甲烷排放的影响

稻田土壤Ｅｈ值〈－１５０ｍＶ时甲烷大量产生,甲烷排放速率随着温度的上升而加大,与稻田水层温度的相关系数ｒ＝０．９６６,水稻整个大田生长期的甲烷平均放能量为１８２．１８ｍｇ．ｍ＾－２ｄ＾－１。通过控水晒田可迅速提高土壤Ｅｈ值,使土壤水溶解的的甲烷量和排放量骤然下降,其下降幅度在９０％以上。稻田耕层土壤水溶解的甲烷量,随土层深度增加而逐渐上升,土怪为５ｃｍ、１０ｃｍ和１５ｃｍ的溶解甲烷量、分别为０．４     

水稻物质生产对稻田甲烷排放的影响

以研 究水稻 物质生产 对稻田 甲烷排 放影响为 目的的 大田与 盆栽 试验于１９９４ —１９９５ 年在美国德克萨斯州进行。对同期观测的稻田甲烷排放量与水稻干物质积累资料的分析表明, 在类似的气候、土壤及水稻栽培管理条件下, 稻田甲烷排放的季节总量随水稻生产力水平的提高而增加; 甲烷日排放通量与水稻干物质积累呈正相关;水稻生长中、后期的物质生产对甲烷排放的贡献大于前期。     

稻田甲烷排放控制方法的研究进展

甲烷是一种引起全球性大气变暖的重要温室效应气体。本文对近几年来稻田甲烷排放的控制方法,即水稻品种控制、灌溉、施肥等农艺措施控制和抑制剂控制等方法及其优缺点进行了综述,并展望了今后控制方法的研究方向。     

延长烤田时间减少紫云英翻压稻田甲烷排放

为明确紫云英翻压还田模式对稻田甲烷（CH₄）排放的影响,同时通过延长烤田时间的优化水分管理措施减少该模式下CH₄的排放,开展了连续5 a的田间定位试验（2016—2020年）,设置4种处理：不施化肥+传统水分管理（分蘖末期排水烤田7 d,CK）、常规单施化肥+传统水分管理（CF）、紫云英翻压+氮肥减施+传统水分管理（MF）、紫云英翻压+氮肥减施+优化水分管理（在传统基础上提前并增加5 d烤田时间,MFW）。结果显示：5 a间MF处理下水稻生长期CH₄排放量为542~658 kg·hm^-2·a^-1,年均排放量相较CK和CF处理分别增加了156%~231%和133%~196%。与MF处理相比,MFW处理使2016、2017年和2019年的第一个CH₄排放高峰期（分蘖期）提前衰减,增加了2018年和2020年CH₄排放的衰减速率,年排放量显著下降了16.2%~28.5%（P<0.05）。与CF处理相比,MF处理下2018、2019、2020年的年产量分别显著增加了6.85%、10.25%和9.79%（P<0.05）,并且MF处理明显降低了产量变异系数并提高了产量可持续性指数。MF和MFW处理下水稻产量没有显著差异。研究表明,紫云英翻压还田具有增产稳产的积极作用,但同时增加了CH₄的排放,而优化后的水分管理措施在保障水稻产量的基础上能够有效减少紫云英翻压稻田CH₄的排放。     

稻田甲烷排放的研究进展

综述了20世纪80年代以来稻田甲烷排放的研究进展及成果,包括稻田甲烷排放规律、影响稻田甲烷排放的因素,并提出减少稻田甲烷排放的农业措施.     

种植杂交稻对甲烷排放及土壤产甲烷菌的影响

经早稻、中稻、晚稻三季２４ ｈ 稻田甲烷监测结果表明,种植杂交稻没有明显增进稻田甲烷排放的作用。在三季种植中,甲烷释放总量除连晚杂交稻田比常规稻高外,早稻、单季稻都是杂交稻田低于常规稻。稻田甲烷每周日平均释放量在水稻生长前期（ 移栽后５ ～７ 周） 杂交稻高于常规稻,孕穗至收获则杂交稻低于常规稻。温度对甲烷释放影响十分明显,在不同种植季,稻田甲烷释放模式不同。在三个水稻种植季中,除个别值外杂交稻田的土壤水溶甲烷含量基本都低于常规稻田。经测定,杂交稻田的土壤产甲烷细菌数量及土壤产甲烷潜力明显高于常规稻田,其中产甲烷细菌数可相差数倍乃至２ 个数量级。     

水稻田甲烷排放量的研究

本文简要介绍了观测水稻田甲烷排放量的仪器装置,并讨论了水稻田甲烷排放率以及土层温度和水稻植株等条件列排放率的影响。     

冬水田休闲期温室气体排放通量的研究

冬水田生态系统在西南地区大面积存在,长期淹水,其温室气体排放可能对中国温室效应有重要贡献。采用静态箱-气相色谱法对川中丘陵地区冬水田休闲期温室气体排放通量进行了原位观测研究,获得冬水田休闲期CH4、CO2、N2O的平均排放通量依次为5.37mg·m-·2h-1、81.88mg·m-·2h-1、0.01μg·m-·2h-1。同时研究发现,冬水田休闲期温室气体排放通量具有明显的动态变化,土壤温度和水分在很大程度上影响着3种温室气体的排放通量。研究还表明,改冬水田为水旱轮作可减少甲烷排放。     

水稻半期旱作的节水效果及其对产量和品质的影响

以2个推广品种两优培九、T优207和2个新组合M175s/胜泰1号、M1s/9311等4个杂交稻品种(组合)为试验材料,在大田条件下进行了半期旱作(插秧至分蘖盛期保留水层而分蘖后期至成熟期旱作)栽培试验.结果表明:与常规水作比较,半期旱作节省后期灌溉用水16.79%;除T优207产量略低于对照外,其它3个品种的产量均略高于对照,但增减产均未达到显著水平;除两优培九的千粒重显著下降外,其它产量性状与对照无显著差异.米质分析结果表明,半期旱作可以降低稻米垩白粒率,提高蛋白质含量,除T优207外,其它品种的精米率及整精米率均有所提高.     

前茬季节稻草还田时间对稻田CH_4排放的影响

通过盆栽试验研究了前茬季节稻草还田时间对稻田CH4排放的影响。与前茬季节前施用稻草(稻草早)相比,水稻移栽前施用稻草(稻草晚)的处理CH4排放量增加了3.04(1996年)和7.12(1997年)倍。稻草还田时间还明显影响CH4排放和土壤Eh的季节变化。稻草晚处理土壤Eh在整个水稻生长期皆处于适宜CH4产生的水平,所以整个水稻生长期皆有CH4排放(经历烤田后例外),而稻草早处理水稻移栽42d后土壤Eh才降为负值,在此期间几乎没有CH4排放。     

浅谈水稻、稻田需水特性及水层管理方法

通过对水稻需水量、稻田耗水量状况的分析,阐释了水稻、稻田需水特性和水对水稻生长发育的意义,针对水稻各生育期对水分需求以及不同类型稻田特点,提出水层管理技术,为合理灌溉作出理论指导。     

水稻秸秆还田对稻田土壤N_2O排放的影响

以湖北省两种典型水稻土壤[咸宁水旱轮作土壤(简称XR)与潜江冬泡土壤(简称QF)]为研究对象,室内培养模拟水稻秸秆还田对土壤N_2O排放的影响。设置了淹水(土水比为1∶1)和土壤充水孔隙度为80%(简称80%WFPS)2种水分条件以及添加1%水稻秸秆(简称S)、1%水稻秸秆+50 mg(N)/kg尿素(简称S+U)和空白对照(CK)3种处理,25℃恒温培养60 d。结果表明,XR土样中,淹水条件下CK、S以及S+U处理后N_2O累积排放通量分别为1.80、0.15和0.42 mg(N)/kg,而80%WFPS条件下相同处理后的N_2O累积排放通量分别为0.065、0.040和0.160 mg(N)/kg;QF土样中,淹水条件下CK、S以及S+U处理后N_2O累积排放通量分别为3.42、0.09和0.22 mg(N)/kg,而80%WFPS条件下相同处理的N_2O累积排放通量分别为4.58、1.55和5.28 mg(N)/kg。土壤轮作模式、水分和秸秆添加方式均导致了不同土壤间N_2O排放的差异,但主要受土壤氧化还原电位(Eh)的影响,其排放通量与Eh呈显著负相关。这表明土壤Eh可能是调节土壤N循环过程的关键因子。