科技日報記者 馬愛平
記者24日從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，該院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所肥料及施肥技術(shù)創(chuàng)新團隊最新研究揭示，長期綠肥輪作可通過調(diào)控土壤微生物機制顯著降低稻田甲烷排放。該成果于近日發(fā)表在國際期刊《地球未來》上，為農(nóng)業(yè)溫室氣體減排與土壤可持續(xù)管理提供了重要科學(xué)依據(jù)。
綠肥作為一種傳統(tǒng)而高效的生態(tài)農(nóng)業(yè)措施，兼具改善土壤結(jié)構(gòu)、增加碳匯及減少化肥依賴等多重功能。然而，其對于稻田甲烷排放的影響長期存在爭議。論文通訊作者、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員曹衛(wèi)東告訴科技日報記者，綠肥的碳氮比、翻壓量及種植年限等因素可能通過改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，進而影響甲烷的產(chǎn)生與氧化過程。
為厘清這一機制，研究團隊結(jié)合田間長期定位試驗、高通量分子生物學(xué)技術(shù)及模型模擬，系統(tǒng)評估了綠肥—水稻輪作系統(tǒng)對甲烷排放的動態(tài)影響。結(jié)果顯示，綠肥種植年限和翻壓量是決定甲烷排放強度的兩大核心因素，二者共同解釋了甲烷排放變異的78.4%。
綠肥—水稻系統(tǒng)主要的田間管理時間節(jié)點
研究進一步發(fā)現(xiàn)，綠肥通過改變土壤中甲烷產(chǎn)生菌與甲烷氧化菌的豐度比，實現(xiàn)對甲烷排放的精準(zhǔn)調(diào)控。隨著綠肥種植年限增加，這一比值呈顯著下降趨勢，表明土壤微生物群落逐漸向“低排放”狀態(tài)演變。
“這一發(fā)現(xiàn)揭示了綠肥影響甲烷排放的生物學(xué)機制。”曹衛(wèi)東解釋，“長期綠肥輪作可能通過提供穩(wěn)定碳源、調(diào)節(jié)土壤通氣性及pH值，促進甲烷氧化菌的繁殖，從而加速甲烷的氧化過程?！?/span>
基于長期監(jiān)測數(shù)據(jù)，研究團隊構(gòu)建了綠肥輪作與甲烷排放的定量關(guān)系模型。預(yù)測結(jié)果顯示，在我國南方地區(qū)，約76%的稻田通過連續(xù)15年實施綠肥輪作，可實現(xiàn)甲烷排放的有效控制。這一結(jié)論為制定區(qū)域化農(nóng)業(yè)減排策略提供了關(guān)鍵參數(shù)。
?。ㄖ袊r(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所供圖）
本文鏈接：http://jphkf.cn/news-2-3442-0.html長期綠肥輪作可使南方七成以上稻田甲烷減排
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