中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所祁陽(yáng)站探明雙季稻田溫室氣體排放與化學(xué)計(jì)量比的關(guān)系

　　近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所祁陽(yáng)紅壤站研究揭示了長(zhǎng)期有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施下雙季稻田溫室氣體排放特征，及其與土壤養(yǎng)分化學(xué)計(jì)量比的關(guān)系，為通過(guò)優(yōu)化施肥實(shí)現(xiàn)紅壤區(qū)雙季稻田固碳減排提供科學(xué)依據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《農(nóng)業(yè)、生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境（Agriculture, Ecosystems and Environment）》上。

 

　　稻田是重要的溫室氣體排放源之一，如何通過(guò)有機(jī)肥和化肥的合理配施來(lái)提升土壤肥力和降低溫室氣體排放，一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。該研究基于祁陽(yáng)站開始于1982年的稻田有機(jī)肥和化肥配施長(zhǎng)期定位試驗(yàn)，通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)周年溫室氣體排放和定量?jī)羯鷳B(tài)系統(tǒng)碳收支和土壤養(yǎng)分化學(xué)計(jì)量比之間的關(guān)系，并基于理想解相似度偏好排序技術(shù)，從而推薦合理的有機(jī)肥和化肥配施方法。

 

　　研究結(jié)果表明，與單施化肥氮磷鉀（NPK）或單施有機(jī)肥（M）相比，有機(jī)肥和化肥不同配施方法（NPKM和PKM）均增加了溫室氣體排放，但PKM和NPKM處理均提高了水稻產(chǎn)量，以及土壤碳氮（C：N）、碳磷（C：P）和氮磷（N：P）比值。在早稻季，C：P比值和溫室氣體排放強(qiáng)度與CH4和N2O排放呈負(fù)相關(guān)，而水稻產(chǎn)量和CH4排放與全球增溫潛勢(shì)呈顯著正相關(guān)。在晚稻季，溫室氣體排放強(qiáng)度與CO2和CH4排放呈負(fù)相關(guān)，N2O與全球增溫潛勢(shì)呈顯著正相關(guān)。晚稻季的CO2和N2O排放水平高于早稻，但早稻季的CH4排放對(duì)年度全球增溫潛勢(shì)的貢獻(xiàn)更大?；诶硐虢庀嗨菩云门判蚣夹g(shù)優(yōu)化分析表明，有機(jī)肥配合減氮（PKM）是提高產(chǎn)量同時(shí)降低環(huán)境負(fù)面影響的最佳施肥方法，其次是NPKM、NPK和M處理。

 

　　中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所博士研究生Md Ashraful Alam和祁陽(yáng)站黃晶副研究員為論文共同第一作者，張會(huì)民研究員為通訊作者。本研究得到中國(guó)博士后科學(xué)基金、井岡山高新技術(shù)示范區(qū)專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目資助。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.agee.2023.108695