稻田秸稈還田:土壤固碳與甲烷增排

【摘要】：基于我國農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)長期定位試驗(yàn)和稻田甲烷排放試驗(yàn)成果,將全國稻田劃分為單季區(qū)和雙季區(qū).根據(jù)土壤有機(jī)質(zhì)試驗(yàn)數(shù)據(jù),分析了秸稈還田在我國兩個稻田區(qū)的單季稻田、水旱輪作稻田和雙季稻田的固碳潛力.同時根據(jù)我國稻田甲烷排放試驗(yàn)數(shù)據(jù),采用取平均排放系數(shù)的方法,估算了我國稻田在無秸稈還田情況下的甲烷排放總量;結(jié)合IPCC推薦的方法和參數(shù),估算了我國稻田秸稈還田后甲烷排放總量及增排甲烷的全球增溫潛勢.結(jié)果表明:在中國稻田推廣秸稈還田的固碳潛力為10.48TgC.a-1,對減緩全球變暖的貢獻(xiàn)為38.43TgCO2-eqv.a-1;但秸稈還田后稻田甲烷排放將從無秸稈還田的5.796Tg.a-1增加到9.114Tg.a-1;秸稈還田引起甲烷增排3.318Tg.a-1,其全球增溫潛勢達(dá)82.95TgCO2-eqv.a-1,為土壤固碳減排潛力的2.158倍.可見,推廣秸稈還田后,中國稻田增排甲烷的溫室效應(yīng)會大幅抵消土壤固碳的減排效益,是一項(xiàng)重要的溫室氣體泄漏. 【作者單位】： 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 稻田 秸稈還田 土壤固碳 甲烷 溫室氣體減排
【基金】：中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程重大項(xiàng)目(KZCX1-SW01-17)資助
【分類號】：S141.4
【正文快照】： 工業(yè)革命以來,由于人類活動和化石燃料的燃燒使大氣中的二氧化碳(CO2)濃度不斷上升.在21世紀(jì)前20～30年這一穩(wěn)定大氣CO2濃度的關(guān)鍵時期內(nèi),作為《京都議定書》認(rèn)可的固碳方法之一,農(nóng)田土壤固碳在一系列固碳減排措施中將處于重要地位[1].秸稈還田可以通過增加土壤有機(jī)碳的直接

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成都平原稻田甲烷排放的實(shí)驗(yàn)研究    任麗新,王庚辰,張仁健,段長麟,M. A. K. Khalil , M. J. Shearer,R. A. Rasmussen , R. W. Dalluge

稻麥兩熟地區(qū)秸稈全量直接還田施肥技術(shù)的增產(chǎn)培肥效果    王振忠,吳敬民,陳留根,朱普平

基于模型和GIS技術(shù)的中國稻田甲烷排放估計(jì)    黃耀;張穩(wěn);鄭循華;韓圣慧;于永強(qiáng);

長期不同施肥類型對稻田甲烷和氧化亞氮排放速率的影響    李琳;胡立峰;陳阜;肖小平;楊光立;

川中丘陵區(qū)稻田甲烷排放及其影響因素    韓廣軒,朱波,江長勝,高美榮,張中杰,馬秀梅

稻作制有機(jī)肥地下水位對稻田甲烷排放的影響    榮湘民,袁正平,胡瑞芝,朱紅梅,黃運(yùn)湘,周清,張楊珠,肖永蘭

爽水性稻田甲烷排放特點(diǎn)    曹金留,任立濤,汪國好,徐華,蔡祖聰,沈其榮

不同水旱輪作方式對稻田甲烷排放影響的研究    盧維盛,廖宗文,張建國,岑崇歡

稻草還田對晚稻稻田甲烷排放的影響    陳葦,盧婉芳,段彬伍,Wassmann R,Lantin RS

秸稈直接還田對蘇州地區(qū)潴育型水稻土腐殖質(zhì)組成的影響    孫維綸，王立德，金繼生，周春生

纖維分解菌群對水稻秸稈田間腐熟效果的研究    趙明文,史玉英,李玉祥,婁無忌

秸稈還田對作物產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分的影響    李孝勇,武際,朱宏斌,王允青

有機(jī)肥料對保護(hù)地辣椒品質(zhì)的影響    王鳳文;

長江三角洲水田保護(hù)性耕作制度的碳收集效應(yīng)估算    芮雯奕;周博;張衛(wèi)建;

“黑麥草—水稻”草田輪作系統(tǒng)研究 Ⅶ黑麥草殘留物的田間分解及營養(yǎng)元素的釋放動態(tài)    辛國榮,楊中藝

我國水稻生產(chǎn)中的立體污染及防治    章力建,周曉震,楊正禮,龐乾林

華東地區(qū)農(nóng)田土壤有機(jī)碳時空格局動態(tài)模擬研究    于永強(qiáng);黃耀;張穩(wěn);孫文娟;

評價有機(jī)、無機(jī)肥料結(jié)合對水稻生產(chǎn)力和土壤地力建設(shè)的影響    任祖淦,唐福欽,王東海,張逸清

有機(jī)無機(jī)肥配施對紅壤性水稻土生產(chǎn)力和地力培肥的效果研究    李延,莊衛(wèi)民,饒秀庭,張潮海

施肥和種植制度對水稻產(chǎn)量、土壤肥力的影響    陳瓊賢,劉國堅(jiān),段炳源

纖維素分解菌劑對水稻秸稈田間降解效果的影響    金海洋;姚政;楊建軍;蔣小華;查健生;

川中丘陵區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)主要溫室氣體排放研究    江長勝

稻鴨共棲免耕減排甲烷機(jī)制及綜合效益研究    甘德欣

水旱輪作體系中的養(yǎng)分循環(huán)特征    石孝均

不同覆蓋條件下稻麥輪作體系的產(chǎn)量效應(yīng)與氮肥去向研究    艾應(yīng)偉

稻鴨魚生態(tài)種養(yǎng)對稻田甲烷減排及水稻栽培環(huán)境改善的功能研究    劉小燕

保墑灌溉的節(jié)水增產(chǎn)機(jī)理及其效應(yīng)研究    員學(xué)鋒

亞熱帶稻田土壤有機(jī)碳氮循環(huán)    劉守龍

稻麥兩熟制不同耕作栽培方式對農(nóng)田生態(tài)環(huán)境和周年生產(chǎn)力的影響    劉世平

耕作模式與施氮量對土壤理化性狀及小麥玉米產(chǎn)量、品質(zhì)的影響    江曉東

種植方式、秸稈還田與實(shí)地氮肥管理對水稻產(chǎn)量與品質(zhì)的影響及其生理的研究    徐國偉

榨菜葉在土壤中的分解動態(tài)及其對水稻營養(yǎng)效應(yīng)研究    溫明霞

不同菌種對玉米秸稈處理利用的研究    高明軍

免耕稻草覆蓋栽培小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培模式研究    王蘭英

農(nóng)田土壤甲烷和氧化亞氮排放的研究    蔣靜艷

松嫩草原重度鹽堿化草地玉米秸稈改良研究    吳泠

稻—鴨生態(tài)種養(yǎng)減排甲烷和改善稻田環(huán)境的功能研究    王華

旱地紫色土有機(jī)無機(jī)復(fù)合及土壤肥力特征    侯春霞

稻—鴨復(fù)合系統(tǒng)土壤中甲烷細(xì)菌數(shù)量及其活性研究    鄧曉

施用處理秸稈對土壤供氮特征及作物生長的影響    張娟

寒地稻草還田培肥地力技術(shù)研究    宋國強(qiáng)

稻草還田對晚稻土有機(jī)氮素轉(zhuǎn)化生物指標(biāo)的影響    蔣廷杰;譚潔;祖智波;

秸桿還田的增磷作用及對植株全磷含量干物質(zhì)積累的影響    徐鳳花,劉永春,王偉東,孫冬梅,崔占利

稻田輪耕土壤氮素礦化及土壤供氮量的研究    劉世平,陸建飛,單玉華,黃麗芬,莊恒揚(yáng)

有機(jī)無機(jī)肥長期配施對水稻產(chǎn)量及干物質(zhì)生產(chǎn)特性的影響    彭耀林,朱俊英,唐建軍,張美良

楊樹混交林地土壤微生物與酶活性的變異研究    孫翠玲，郭玉文，佟超然，徐蘭成，王珍

施N模式與稻草還田對土壤供N量和水稻產(chǎn)量的影響    佘冬立;王凱榮;謝小立;尹春梅;

前茬季節(jié)稻草還田時間對稻田CH_4排放的影響    徐華,蔡祖聰,賈仲君,鶴田治雄

稻草還田量對晚稻土微生物數(shù)量及活度的動態(tài)影響    譚周進(jìn);李倩;李建國;屠乃美;肖啟明;周清明;陳萱;

土壤活性有機(jī)質(zhì)及其與土壤質(zhì)量的關(guān)系    王清奎,汪思龍,馮宗煒,黃宇

麥秸還田及水稻氮肥配施技術(shù)研究    王國忠,楊佩珍

三江平原沼澤土地利用變化對溫室氣體排放影響的研究    郝慶菊

水旱輪作農(nóng)田系統(tǒng)氮素循環(huán)與水環(huán)境效應(yīng)    陸敏

半干旱山區(qū)植被恢復(fù)中的土壤質(zhì)量演變    劉夢云

不同保護(hù)性耕作措施對土壤質(zhì)量的影響    王晶

玉米秸稈連續(xù)多年還田對土壤理化性狀和作物生長的影響    吳菲

華北平原典型農(nóng)田土壤N_2O通量及其影響因素的研究    孫艷麗

川中丘陵區(qū)旱地生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放通量觀測研究    張中杰

高產(chǎn)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)不同秸稈還田模式和施肥水平對作物生長的影響研究    趙彩霞

長期施肥條件下黑土有機(jī)碳庫和氮庫變化研究    彭暢

松遼平原玉米帶黑土銨的固定和吸附特性研究    侯寧寧

吉林玉米帶典型區(qū)域地下水硝態(tài)氮污染狀況調(diào)查分析    李立娜

廣州地區(qū)稻田甲烷排放通量研究    許炳雄,盧巨祥,傅桂芬,李銘珊

濕地稻-鴨復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)綜合效益研究    王華,黃璜,楊志輝,廖曉蘭

不同施肥處理稻田甲烷和氧化亞氮排放特征    秦曉波;李玉娥;劉克櫻;萬運(yùn)帆;

濕地稻-鴨復(fù)合系統(tǒng)的CH_4排放規(guī)律    黃璜,楊志輝,王華,胡澤友,陳仕貴,陳燦

稻-鴨復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)甲烷細(xì)菌數(shù)量    鄧曉,廖曉蘭,黃璜

稻-鴨復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)稻田土壤質(zhì)量研究    楊志輝,黃璜,王華

稻田CH_4和N_2O排放關(guān)系及其微生物學(xué)機(jī)理和一些影響因子    侯愛新,陳冠雄,吳杰,王正平,OswaldVanCleemput

稻鴨共育復(fù)合系統(tǒng)對水稻生長與產(chǎn)量的影響    禹盛苗,歐陽由男,張秋英,彭鋼,許德海,金千瑜

稻田生態(tài)系統(tǒng)多個物種共存對病蟲草害的控制    王寒;唐建軍;謝堅(jiān);陳欣;

稻鴨共生對稻田水生生物群落的影響    汪金平;曹湊貴;金暉;王昌付;劉豐顥;

近20年來水稻土有機(jī)碳變化——縣級和村級尺度的研究    張琪

五種秸稈腐熟劑應(yīng)用效果比較試驗(yàn)    覃杏芬;梁紅;張永龍;覃春艷;

蘇南地區(qū)稻麥(油)輪作秸稈還田技術(shù)模式    丁文斌;朱中華;陶吉平;芮文其;蔣建華;

稻田秸稈還田腐熟劑品種比較試驗(yàn)    陳璋;

溝埋還田方式下不同埋草量對冬季稻田CO_2排放的影響    高文玲;卞新民;吳潔;郭偉;李勝;杜磊;石建福;

秸稈還田對中國農(nóng)田土壤溫室氣體排放的影響    賀京;李涵茂;方麗;胡嘯;孔維才;

玉米秸稈還田對東北黑土土壤碳排放的影響研究    秦子;劉子琪;曾慶亞;張爽;

“三一”牌有機(jī)物料腐熟劑在寒地稻草還田中應(yīng)用研究初報    單提波;楊紹華;慕永紅;隋陽輝;王安東;孔宇;

揭東縣稻田土壤肥力與配方施肥研究    林健;鄭有平;魏鴻鳴;盧培昌;林丹虹;高云;

稻田土壤有機(jī)碳固定研究及其展望    張鴻祥;肖群;李小軍;王少先;

玉米機(jī)收后秸稈粉碎還田方法及效果研究    李大偉;

酵素菌在秸稈還田中的應(yīng)用研究    朱紹林;喬紅梅;姜曉清;周明;

作物秸稈還田對改善土壤生態(tài)環(huán)境的研究    何建新;王志進(jìn);朱建樺;張曉建;嚴(yán)玉娟;

推行綠色技術(shù) 發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)    任小平;孫達(dá)義;

農(nóng)作物秸稈還田綜合利用技術(shù)的推廣應(yīng)用    李金磊;曹東京;

實(shí)施秸稈綜合利用技術(shù) 促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展——鄒城市秸稈綜合利用技術(shù)的實(shí)踐與思考    孟憲平;張存強(qiáng);袁偉;

有機(jī)肥中養(yǎng)分潛量及其再用的意義研究——以白銀市興電灌區(qū)北灘鄉(xiāng)為例    楊思存;霍琳;王建成;蘆滿濟(jì);

科凱生物工程秸稈還田技術(shù)應(yīng)用    馬建宏;許春香;陳德星;楊步銀;袁瑜;

四川盆地秸稈還田免耕對土壤養(yǎng)分及碳庫的影響    陳尚洪;劉定輝;朱鐘麟;舒麗;王昌全;

稻麥兩熟制不同耕作方式與秸稈還田周年生產(chǎn)力的綜合評價    劉世平;張洪程;戴其根;霍中洋;許軻;

爐渣施用對稻田土壤pH、Eh和鹽度影響的有效性分析    趙娜;

要求做好秸稈還田工作    首席記者 魏貴富

秸稈還田的不利影響咋消除    晁豪

十二團(tuán)秸稈還田面積達(dá)4萬多畝    通訊員 徐風(fēng)武 李國成

大路鎮(zhèn)村民試驗(yàn)創(chuàng)新田溝腐爛秸稈還田法    趙月霞　余寬平

廣西92萬畝秸稈還田助力錢糧雙增    記者 唐廣生　通訊員 謝倩云

“微生物催腐劑”破解秸稈還田難題    記者 白鋒哲

牙克石農(nóng)場10萬畝作物實(shí)現(xiàn)秸稈還田    車興華

全市秋季秸稈還田面積已達(dá)六成    記者 程穎　通訊員 楊朝暉

七十六團(tuán)90%農(nóng)田秸稈還田    通訊員 王軍　歐陽雪慧

青浦加大秸稈還田扶持力度    通訊員 吳軍　顏震杰

南方典型稻田土壤有機(jī)碳固定機(jī)制研究    周萍

基于碳組分分析的稻田土壤固碳優(yōu)勢及其保持途經(jīng)研究    黃山

小麥/玉米輪作條件下秸稈還田鉀素效應(yīng)研究    王志勇

裂縫條件下稻田土壤中N_2O的釋放和氮溶質(zhì)運(yùn)移的機(jī)理研究    黃樹輝

長期施肥對亞熱帶稻田土壤有機(jī)碳氮及微生物學(xué)特性的影響    郝曉暉

黃土高原農(nóng)田綜合地力及碳匯特征對連續(xù)多年玉米秸稈全量還田的響應(yīng)    慕平

水旱輪作條件下秸稈還田的培肥和增產(chǎn)效應(yīng)    武際

生物質(zhì)炭輸入對土壤氮素流失及溫室氣體排放特性的影響    劉玉學(xué)

基于試驗(yàn)與模型的C、N循環(huán)研究    潘志勇

長期施鉀對北方典型土壤鉀素及作物產(chǎn)量、品質(zhì)的影響    譚德水

高產(chǎn)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)不同秸稈還田模式和施肥水平對作物生長的影響研究    趙彩霞

秸稈—根茬粉碎還田聯(lián)合作業(yè)機(jī)的研究    李春勝

還田秸稈配施外源酶效應(yīng)研究    韓瑋

秸稈還田農(nóng)戶意愿與機(jī)械作業(yè)收益實(shí)證研究    李建政

秸稈還田對寧南旱作農(nóng)田土壤理化性狀及作物產(chǎn)量的影響    路文濤

關(guān)中平原田塊尺度上秸稈還田對農(nóng)田土壤肥力及周年生產(chǎn)力的影響    南雄雄

秸稈還田對黑土土壤酶及細(xì)菌多樣性影響研究    劉佳斌

秸稈還田對黑土土壤主要物理化學(xué)性狀影響的研究    李傳寶

關(guān)中平原不同秸稈還田模式下土壤有機(jī)碳及其組分的研究    孫漢印

高產(chǎn)稻麥兩熟制條件下秸稈還田效應(yīng)的研究    夏炎