祁陽站揭示紫云英還田替代氮肥后減少溫室氣體排放并協(xié)同提高水稻產(chǎn)量和氮素利用效率的作用機制

　　近日，資劃所祁陽站在揭示紫云英還田替代氮肥后減少溫室氣體排放并協(xié)同提高水稻產(chǎn)量和氮素利用效率的研究中取得重要進展，相關成果以“Green manure substitution for chemical nitrogen reduces greenhouse gas emissions and enhances yield and nitrogen uptake in rice–rice cropping systems”為題，在線發(fā)表在《大田作物研究（Field Crops Research）》。

 

　　南方雙季稻區(qū)通過冬種紫云英還田，可以替代部分化學氮肥，以減少過量施氮對水稻生產(chǎn)和環(huán)境的負面影響。然而，紫云英還田替代不同比例化學氮肥如何影響水稻產(chǎn)量、氮素吸收和溫室氣體排放，缺乏全面的分析，同時與之相關的微生物機制仍不明確。為此，本研究基于中國農(nóng)業(yè)科學院祁陽紅壤站開始于2008年的紫云英還田替代不同化學氮肥比例的稻田長期定位試驗，深入探究紫云英還田替代不同比例化學氮肥對水稻產(chǎn)量、氮素吸收和溫室氣體排放的影響，及影響溫室氣體排放的主要微生物作用機制。研究結(jié)果表明，紫云英還田配合減施20%氮肥處理是提高氮素營養(yǎng)和水稻產(chǎn)量的最佳施肥策略，該處理促進了有利于甲烷氧化菌活動的條件，從而有助于減少甲烷排放，其早稻和晚稻的全球增溫潛勢分別降低了44.5%和39.5%。該研究強調(diào)了平衡碳和氮輸入以協(xié)同增產(chǎn)增效和減少排放的重要性，為南方雙季稻區(qū)在確保糧食安全的前提下，實現(xiàn)清潔農(nóng)業(yè)和可持續(xù)發(fā)展模式提供科學依據(jù)。

 

　　中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所博士生Nano Alemu Daba和黃晶副研究員為共同第一作者，張會民研究員和出站博士后、鄭州大學韓天富副教授為共同通訊作者。研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全國重點實驗室、國家自然科學基金和中國農(nóng)科院創(chuàng)新工程等項目資助。