甲烷排放這個“鍋”，其實水稻背不起

文章來源:中國科學報王方2019-11-24 16:22

秸稈還田越多，甲烷排放越多？

提高植株生物量、增強莖稈及根系，水稻長得又高又大，秸稈量增加了怎么辦？

張衛建介紹，“作為寶貴的農田生物質資源，作物秸稈既是土壤生物的食物，也是高效的有機肥源。我國每年生產8億多噸作物秸稈，其養分含量相當于500多萬噸尿素、1000多萬噸過磷酸鈣、1000多萬噸硫酸鉀。”

在他看來，秸稈能還田則還田。這既是保障土壤健康和化肥“負增長”的重要措施，也是避免秸稈焚燒污染空氣的有效途徑。

但就稻田而言，秸稈也是土壤甲烷產生的主要原料之一，學界和公眾非常擔心稻田秸稈還田會顯著增加甲烷排放。

聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）認為，稻田秸稈還田對甲烷排放的促進效應僅與還田量有關，與還田年限無關。

而張衛建團隊通過15年長期定位試驗，2019年1月16日在《科學—進展》上揭示了秸稈對甲烷排放的影響隨還田年份延長而呈顯著降低趨勢。

稻田甲烷排放由土壤中甲烷產生菌和氧化菌控制，前者喜好秸稈等有機物料及厭氧環境，后者喜歡甲烷和氧氣。

稻田淹在水下，土壤中的氧氣主要通過水稻植株和根系輸入。在還田起始年份，秸稈和淹水迅速激發產生菌生長，甲烷大量產生。

此時，水稻植株和根系生長受秸稈還田抑制，影響了氧氣輸送，氧化菌生長則受影響，稻田甲烷不能被氧化，排放高。

但還田約3年后，稻田土壤肥力顯著提高，水稻植株和根系生長旺盛，促進了氧氣輸送，土壤含氧量迅速提高，氧化菌快速增長，將甲烷氧化為二氧化碳，甲烷排放量顯著下降。

“綜合國內外已有成果，發現IPCC對秸稈還田的甲烷排放量高估了近50%。”張衛建表示，該成果不僅可為全球稻田溫室氣體排放估算提供重要參數，而且可以矯正社會對稻田秸稈還田的認識。

“錯誤的估算會導致評價不準，對亞洲一些稻作國家不太公平，另外也希望引起人們對創新作物選育與栽培技術更加準確的認知。目前，我們正聯合全國優勢隊伍，以‘十三五’國家重點研發項目為平臺，開展水稻豐產優質和稻田固碳減排的稻作技術研發，積極為水稻提質增效和綠色發展做貢獻。”他說道。