稻作制有机肥地下水位对稻田甲烷排放的影响

采用大田小区试验和长期定位模拟试验,研究了稻作制、有机肥、地下水位对稻田甲烷排放的影响。结果表明,水稻不同生育期甲烷的排放规律4种稻作制有比较一致的变化趋势,早、晚稻均以分蘖期甲烷的排放速率最大,以后逐渐减少。4种稻作制中稻—稻—绿肥甲烷的排放量最小;有机肥施用可明显增加甲烷的排放量;高水位稻田甲烷的排放量明显高于低水位稻田;晚稻甲烷的排放量高于早稻。     

我国稻田甲烷排放量发展趋势预测（1990－2020年）

本文以我国稻田甲烷排放量现状估算值为基础，采用灰色系统方法对我国近年稻田种植面积进行模拟并预测１９９０年－２０２０年我国稻田面积的变化，根据我国稻田甲烷排放控制措施的可能推广情况，分高、中、低三个方案用ＩＰＣＣ推荐的计算方法对各年度我国稻田甲烷排放量进行预测。预测结果表明：２０２０年我国稻田种植面积为３８８５０×１０￣３ｈａ，高方案稻田甲烷排放量为１７．３３Ｔｇ／ａ（中值），比１９９０年增长２０．３４％；中方案为１５．００Ｔｇ／ａ，比１９９０年增长４．１７％；低方案为１３．６１Ｔｇ／ａ，比１９９０年减少５．８％。     

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。     

不同施肥处理的一季稻田甲烷排放量研究

通过大田生产性对比试验测得6种施肥处理的一季稻田平均甲烷排放通量范围为3.92—10.26mg/m~2·h,其中施堆肥稻田的甲烷排放通量最高,其它施肥处理依次排列为:马粪沼渣(10.02)、单施化肥(8.81)、人粪尿沼渣(7.76)、鸡粪沼渣(4.48)和猪粪沼渣(3.92mg/m~2·h)。施用后面3种沼渣比施堆肥显著(α<0.05)减少了稻田甲烷排放量。各处理稻田甲烷排放最高峰值期一致地出现在拔节盛期至抽穗期之间,这一期间甲烷排放量占全生长期甲烷排放总量的一半,可以选作控制稻田甲烷排放总盟的关键时期。同时观察到稻田甲烷排放量与水稻产量和土壤氮、磷含量呈负相关关系,与5cm土层温度呈正相关关系。     

亚热带丘岗区稻田甲烷排放特征及减排技术的研究

本文通过对亚热带丘岗区稻田甲烷排放的实地测量和实验研究，描述了稻田甲烷的排放过程，排放量和排放特征；辨析了环境温度，施肥，水管理等因子对稻田甲烷排放的相关影响，提出了减少稻田甲烷排放的施肥方案和水管理措施。     

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。     

氮肥施用量和节水灌溉对稻田甲烷排放量的影响

以汕优63和安选6号2个水稻品种(组合)为材料,研究了氮肥施用量和节水栽培对稻田甲烷排放量的影响.结果表明:随着氮肥施用量的增加,甲烷排放量也增加,不同氮肥水平之间的甲烷总排放量和移栽后40、50、60、70天之间的平均排放量在0.01水平上有差异.节水栽培比正常灌溉条件下甲烷排放量大幅度减少.     

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,     

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.     

稻田甲烷排放机理和调控技术

分别在温室和田间进行甲烷排放测定。结果表明：稻田土壤氧化还原电位低于－１８０ｍＶ时,甲烷排放量明显上升;稻田甲烷排放途径：３／４从水稻排出,１／４从土壤排出;宽窄行“双龙出海”插秧＋养萍、垄畦栽水稻＋养萍可分别比常规稻作减少甲烷排放量２１．８％和４２．３％;稻田放养一定量的革胡子鲶能提高土壤氧化还原电位,减少甲烷排放,放养量以２２５０ｋｇ·ｈｍ＾－２为宜。放养量过大会增加甲烷排放;稻田放养鱼、萍,     

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.     

保护性耕作模式下早稻田甲烷排放特征

[目的]研究耕作对早稻田甲烷排放的影响,并分析影响稻田甲烷排放的环境因子,寻找合适的耕作模式以减少稻田甲烷排放.[方法]设免耕不施肥、免耕施肥、常规不施肥和常规施肥4个处理,分别在水稻分蘖期和水稻抽穗期采用静态箱法收集气态甲烷(CH4),同步观测地温、采气箱内温度、环境温度、地表温度、草面温度、相对湿度及风速,探究早稻田CH4排放的日排放规律,明确免耕和施肥及环境因素对稻田CH4排放的影响.[结果]早稻田CH4的排放与气温、地表温度、5 cm土温、草面温度、相对湿度、风速等密切相关,尤其在分蘖期,各处理均与上述环境因子显著相关(P<0.05).不同耕作与施肥模式下,CH4日平均通量不同,在水稻分蘖期具体表现为常规施肥>常规不施肥>免耕施肥>免耕不施肥,在水稻抽穗期表现为常规不施肥>免耕施肥>常规施肥>免耕不施肥.[结论]免耕与常规耕作相比,早稻田CH4的排放量相对降低;施肥导致分蘖期早稻田CH4排放通量增加,但在抽穗期导致早稻田CH4排放减少.免耕可以减轻早稻田CH4的排放,其推广能为稻田减排做贡献.     

水稻植株与CH4排放的相关因子及模糊聚类分析

通过对不同水稻品种甲烷排放量与水稻通气组织相关性分析,确定聚类指标,运用离差平方和聚类分析方法对水稻品种进行聚类,初步探讨了水稻植物学特性与甲烷排放的相关性.结果表明,早、晚稻不同水稻品种甲烷排放量与植株显著相关的指标是不同的.早稻品种植株第2节间茎秆维管束总面积、第2节间茎秆壁厚、第2节间叶鞘横切面积/节间横切面积、第2节间叶鞘气腔面积/叶鞘与茎秆横切面积之和4个指标与甲烷排放量呈显著相关关系.晚稻品种植株株高与茎秆长度、第3节间茎壁横切面积/节间横切面积、第3节间茎壁髓腔面积/节间横切面积、第3节间叶鞘横切面积/节间横切面积、第3节间叶鞘维管束面积/节间横切面积、第3节间叶鞘气腔面积/茎壁横切面积、第3节间茎秆维管束面积/茎秆横切面积8个数量指标与甲烷排放量都呈显著相关性.分别以上述相关因子为聚类指标,对早、晚稻品种进行聚类分析,都可分为甲烷排放量高、中、低3类,与实测结果吻合度分别为87.5%和90%.因此,所选指标作为水稻品种甲烷排放量等级聚类指标是可行的,为水稻品种甲烷排放量定性分析提供了实践及理论依据.本研究将为水稻品种甲烷排放量等级区分提供依据,为高产杂交稻、超级稻的育成与推广提供环境学支撑.     

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。     

Studies on Technique of Reducing Methane Emission in a Rice-Duck Ecological System and the Evaluation of Its Economic Significance

The rice-duck ecological system is one of the major practices of the traditional Chinese agriculture. A study on the effect of reducing methane emission using this practice provided theoretical and practical basis for further development and utilization of this classical agricultural technique. The effect of reducing methane emission and the economic benefits of rice-duck ecological system were studied by carrying out a field experiment and by using economic methodology. The daily variation of CH4 emission in late rice paddy field was basically consistent with the daily variation of atmospheric temperature. The highest emission occurred at the full tillering stage of late rice with a rate of 24.1 or 32.2 or 40.5 mg m^-2 h^-1 in no-tillage area with duck and no-tillage area without duck and conventional-tillage area without duck, respectively. The inhibition of methane emission was apparently effective in the rice-duck ecological system during the initial tillering stage and the full tillering stage. Compared to the no-tillage area without duck, methane emission decreased by 2.333 g m^-2. Compared to the conventional-tillage area without duck, methane emission decreased by 4.723 g m^-2. During the production period of late rice, the amount of methane emission in no-tillage area with duck was 3.373 g m^-2 lesser than that of no-tillage area without duck, and 5.59 g m^-2 less than that of conventional-tillage without duck area. The economic significance was analyzed. Farmers adopting the rice-duck ecological system obtained 2 166 and 4 207 RMB yuan ha^-1 more income than those who adopted a no-tillage without duck technique or conventional-tillage without duck technique, respectively. In addition to the reduction of the environmental pollution by methane emission, the farmers who adopted the rice-duck ecological system achieved economic benefits of 5 000 RMB yuan ha^-1, which was 2 206 and 4 274 RMB yuan ha^-1 more than those who adopted a no-tillage without duck technique and a conventional-tillage without duck technique, respectively. The rice-duck ecological system not only increased the economic benefits for farmers, but also reduced methane emission in rice paddy field. A sustainable agricultural production mode was formed.     

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。     

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。     

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。     

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.