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.     

节水灌溉模式下稻田甲烷排放的季节变化

基于稻田节水灌溉技术和密闭静态箱技术田间原位采集甲烷气样,研究了控制灌溉模式对稻田甲烷季节排放规律的影响.结果表明,控灌稻田水稻全生育期的甲烷排放主要集中在分蘖前期和中期,甲烷排放总量为24.43 g·m-2,平均排放率为7.95 mg·m-2·h-1,比淹水稻田减少了39%.但分阶段的均值显著性检验显示,在"泡田--分蘖中期"控灌稻田的甲烷平均排放率与淹水稻田无显著性差异(0.05＜P=0.87),在"分蘖后期--黄熟期"才明显低于淹水稻田(0.00=P＜0.05).控灌稻田甲烷排放量在水稻全生育期月份上的分配与淹水稻田具有一致性,7月份是华东稻作区甲烷排放最多的月份,但控灌稻田甲烷排放量在各月的变幅较大.另外,控灌稻田低于饱和含水率的无水层状态能显著减少稻田甲烷的排放,且不因降雨或施入氮肥而被削弱,还可能成为吸收甲烷的汇.     

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。     

不同秸秆还田量对上海地区稻田甲烷排放的影响

为明确不同秸秆还田量对上海地区稻田甲烷(CH₄)排放的影响,以上海市青浦区稻田为研究对象,利用PICARRO G2508温室气体在线监测系统探索不同秸秆还田量下稻田CH₄的排放特征。结果表明,稻田CH₄排放通量与5 cm深度土壤温度呈显著(P<0.05)正相关,且两者的相关性随着秸秆还田量的增加而增强。稻田CH₄排放量随着秸秆还田量的增加而增加,在秸秆不还田、半量(2.5 t·hm^-2)还田和全量(5.0 t·hm^-2)还田3种情景下,稻田CH₄累积排放量分别为(10.00±0.06)、(53.26±0.06)、(121.55±0.03) kg·hm^-2,且其排放集中在水稻分蘖期,贡献率达49.40%～52.11%。在不显著影响水稻产量的前提下,秸秆半量还田的单位水稻产量CH₄排放量较全量还田降低56.17%,是本试验条件下推荐的适宜秸秆还田量。     

水分管理影响稻田甲烷排放研究进展

水分管理是影响稻田甲烷(CH4)产生、氧化与排放的重要因素之一.根据国内外文献资料,综述了非水稻生长期和水稻生长期水分管理对稻田CH4产生排放的影响,以及非水稻生长期水分管理对水稻生长期CH4产生排放的影响,并提出有待研究的内容.综合多年的研究结果表明,冬季淹水不仅引起冬季(非水稻生长期)CH4的大量排放,还影响水稻生长期CH4排放量.非水稻生长期土壤水分含量越高,随后水稻生长期CH4排放量越大,产生和氧化能力越强.水稻生长期烤田相对于持续淹水能大量减少CH4排收.     

不同竹炭施用量对稻田甲烷和氧化亚氮排放的影响

以来源于竹材废弃物的生物炭为试验材料,采集宁绍平原典型稻田土壤进行水稻盆栽试验,探究不同竹炭施用量条件下生物炭对稻田温室气体排放的影响。研究结果表明:与空白对照处理相比,来源于竹材废弃物的生物质经炭化后还田对稻田温室气体CH4和N2O排放有显著的抑制作用,且减排效果随着竹炭施用量的增加而增强,生物炭处理的水稻产量亦比空白和常规施肥处理有所提高。施用竹炭条件下,CH4和N2O季节累积排放量比对照处理分别降低了58.2%~91.7%和25.8%~83.8%;相对常规施肥处理而言,降低幅度分别高达64.3%~92.9%和72.3%~93.9%。这可能是由于竹炭所包含的有机碳高度芳香化而具有生物化学和热稳定性,同时竹炭有很大的比表面积和表面吸附能,竹炭的施用可能改善了水稻土理化特性并抑制相关微生物的活性,从而降低了稻田温室气体排放。     

爽水性稻田甲烷排放特点

通过田间小区试验 ,观测研究了不同施氮水平和前茬是否施用稻草的爽水性稻田的甲烷排放情况。结果表明 ,爽水性稻田甲烷排放通量有明显的规律性 ,烤田前甲烷排放量较大 ,烤田期间甲烷排放并不明显减少 ,但烤田后甲烷排放下降显著 ;前茬覆盖稻草对稻田甲烷排放有明显的促进作用 ;水稻整个生育期稻田的氧化还原电位与甲烷排放通量有一定的相关性 ;爽水性稻田甲烷排放出现两种类型的日变化 ;尿素用量对甲烷排放量没有明显的相关性 ;水稻产量高低与甲烷排放之间有一定的相关性。     

水稻品种及栽培措施对稻田甲烷排放的影响

以不同水稻品种为材料 ,通过测定孕穗至齐穗期稻田甲烷排放量 ,研究不同品种、不同栽培密度和不同施氮水平对稻田甲烷排放的影响。结果表明 :1在品种演进过程中 ,产量水平不断提高 ,稻田甲烷排放通量呈逐渐减小 (南京 1号最大除外 )的趋势 ,即南京 1号 >冒子头 >珍珠矮 >扬稻 4号 ,且孕穗期与齐穗期趋势一致。 2施氮量、栽植密度对稻田甲烷排放均有影响 ,稻田甲烷排放通量以高氮处理最高 ,中氮处理次之 ,低氮处理最小 ;每穴栽插 4苗处理最高 ,3苗次之 ,2苗最小。     

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.     

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。     

水稻生物学特性对稻田甲烷排放的影响

为了阐明水稻品种与稻田甲烷排放的关系,为培育低甲烷水稻品种提供科学依据。本研究从水稻植株形态特征和生物学特性等方面,论述水稻植株与甲烷排放的关系。水稻根系主要通过根系分泌物和根系泌氧能力二个方面影响甲烷气体的生成和氧化;水稻分蘖特性主要影响甲烷气体的排放;水稻叶片则通过光合作用和蒸腾作用二个方面分别影响甲烷气体的产生和排放;水稻籽粒的灌浆特性主要通过与根系争夺碳水化合物而影响甲烷的产量。这些因素既相互独立又相互协调影响水稻稻田的甲烷排放。     

秸秆覆盖旱作对稻田甲烷排放和水稻产量的影响

为较全面评价秸秆覆盖旱作水稻栽培模式的生态意义,采用田间试验研究了常规淹水(F)、秸秆覆盖旱作(NF-M)和无覆盖旱作(NF-ZM)3种栽培模式稻田甲烷排放、水稻产量及土壤养分的变化规律.结果表明:3种水稻栽培模式的甲烷排放均集中在水稻生育期的前20 d;在水稻生育期内,秸秆覆盖旱作稻田甲烷的排放总量为11.12 g·m-2,显著高于常规淹水稻田的7.78 g·m-2和无覆盖旱作稻田的4.23 g·m-2.秸秆覆盖旱作稻田的水稻产量为8.60 t·hm-2,与常规淹水处理没有显著差异,但二者均显著高于无秸秆覆盖旱作处理的6.78 t·hm-2;与常规淹水处理相比,秸秆覆盖旱作还可以提高水稻单株生物量10 g以上.秸秆覆盖旱作还可以显著提高稻田表层土壤有机质含量,维持和改善表层土壤养分状况,对实现农业可持续性有重要意义.因此,在水资源缺乏地区,秸秆覆盖旱作是一种值得考虑的替代传统淹水栽培的水稻栽培模式,同时秸秆覆盖旱作还田也是一种值得推广的稻田秸秆管理技术.     

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。     

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。     

孕穗期剪叶对稻田甲烷排放的影响

水稻根系对稻田甲烷排放有重要影响,剪叶可以调节水稻源库关系和根冠生长,但其对稻田甲烷排放的调控效应及机制尚不清楚.以扬稻6号(籼稻)和日本晴(粳稻)为材料,在大田栽培条件下对孕穗期水稻植株进行剪叶处理,研究植株与土壤的相关性状及其对稻田甲烷排放的影响.结果表明,与对照相比(未剪叶),剪叶处理显著降低了稻田甲烷排放通量,扬稻6号和日本晴2个品种的甲烷排放通量在剪叶36 h后分别比对照降低了23.0％和22.1％.剪叶极显著降低了水稻叶面积指数,但其对根系形态特征、根系泌氧能力和氧化力无显著影响;剪叶处理使根中非结构性碳水化合物(NSC)和根系分泌物总有机碳(TOC)含量显著降低,但使2个品种根中NSC/TOC分别增加了33.1％和28.9％.Mantel检验分析表明,根中NSC/TOC是影响稻田甲烷通量和产甲烷菌最主要的因素.这些结果表明,剪叶处理可以调节光合产物在根系和根际土壤中的分配,提高NSC/TOC,导致土壤中产甲烷菌数量下降进而减少稻田甲烷排放.     

不同有机肥施用量对稻田甲烷排放的影响

为探讨不同有机肥施用量对稻田甲烷排放的规律,采用静态箱技术进行了模拟池中稻田排放甲烷的试验。结果表明：模拟池稻田甲烷的年排放总量为１２８０ｋｇ／ｈｍ＾２,晚稻高于早稻,前者是后者的２倍多,高量绿肥,常量绿肥＋经肥和纯化肥３个处理甲烷的年排放量分别为１８０８,１５３３和５３０ｋｇ／ｈｍ＾２,早稻以分蘖末期和幼穗分化始期时甲烷排放量最大。晚稻从分蘖开始逐渐增加,至分蘖盛期和末期达峰值,孕穗期急剧减少,     

水稻品种间作对甲烷排放的影响

作物品种多样化种植是提高农业生态系统功能的有效措施,但不同品种混合种植能否影响温室气体排放仍然缺乏研究。本研究以水稻为例,通过原位盆栽试验,研究品种间隔种植（间作）对甲烷排放的影响。以甲烷高排放品种常农粳8号、皖稻153以及甲烷低排放品种苏香粳100、Ⅱ优084为供试材料,设置8个处理,包括4个水稻品种单一种植（单作）,即常农粳8号单作（记作CN）、皖稻153单作（WD）、苏香粳100单作（SX）、Ⅱ优084单作（ⅡY）,以及2个甲烷高排放品种与2个甲烷低排放品种间作,即常农粳8号+Ⅱ优084间作（CN+ⅡY）、常农粳8号+苏香粳100间作（CN+SX）、皖稻153+Ⅱ优084间作（WD+ⅡY）、皖稻153+苏香粳100间作（WD+SX）。间作品种按1∶1的株数比例间隔种植。结果表明,4个间作处理均能显著增加或维持水稻产量。不同间作处理的甲烷排放通量存在显著差异,与期望值相比,CN+SX处理显著降低甲烷的排放,而CN+ⅡY、WD+ⅡY处理则显著增加甲烷排放。与甲烷高排放品种的单作处理相比,苏香粳100与2个甲烷高排放品种间作时均能显著降低生长季土壤产甲烷古菌mcrA基因平均丰度,但Ⅱ优...     

红壤性水稻土甲烷排放规律研究

为了有效控制稻田甲烷排放量,保护生态环境,采用静态箱在模拟池中进行了不同稻作制处理甲烷排放通量动态变化的试验,结果表明,稻田甲烷的年排放总量以稻－稻－冬泡制处理最高,为１４９８．５２ｋｇ／ｈｍ＾２,稻－稻－绿在中,为１４３７．６６ｋｇ／ｈｍ＾２,稻－稻－油采制处理最低,为１２３０．９５ｋｇ／ｈｍ＾２晚稻甲烷排放量多于早稻,３种处理早稻的最大甲烷排放峰值出现在分蘖盛期,晚出现在返青期,讨论了稻田甲烷     

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。     

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.