不同播期粳稻稻田甲烷排放及综合效益研究
2021-10-12党慧慧刘超伍翥嵘王圆媛胡正华李琪陈书涛
党慧慧,刘超,伍翥嵘,王圆媛,胡正华,李琪,陈书涛
南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/应用气象学院,江苏 南京 210044
气候变暖问题为全球普遍关注,甲烷(CH4)作为大气中仅次于二氧化碳(CO2)的重要温室气体,对全球温室效应的贡献高达15%(Kirschke et al.,2013)。单位质量 CH4排放所引起的温室效应是单位质量CO2排放所引起温室效应的28倍(IPCC,2013)。稻田是重要的 CH4排放源,水稻种植过程中产生的 CH4约占全球农业生产活动 CH4总排放量的10%—20%(Saunois et al.,2020)。水稻是世界三大主要粮食作物之一,全球50%以上的人口以大米为主食,水稻种植面积约为1.61×108hm2。预计到2050年,全球水稻产量仍需提高30%左右才能满足人口增长和经济发展对稻米的需求(江瑜等,2020),基于这种背景下,稻田CH4排放量将呈现不断增加的趋势。因此,如何有效减少稻田CH4排放仍是近年来农业生态环境领域的研究热点,对减缓气候变暖具有直接效应(田昌等,2019)。
合理的水稻播期不仅是实现水稻高产优质的关键(符冠富等,2009),同时也可能有利于减少稻田CH4排放。研究表明水稻植株当季光合产物是稻田CH4排放的主要碳源(Tokida et al.,2011;Simmonds et al.,2015)。水稻各发育进程受播期影响较大,延期播种会改变各生育期长短和群体光合积累时间,造成水稻生育进程延迟,全生育期积温和日照时数减少,光合产物减少,从而减少稻田CH4排放(Quan et al.,2012)。但是延期播种也会造成水稻生育期缩短,灌浆速率降低,地上部干物质积累量减少,导致产量下降(许轲等,2013)。因此需要用一个估算水稻产量、稻田CH4排放量和农艺投入的综合效益指标,来评估农业生产的可持续性(盛锋,2019)。……
