甲烷排放这个“锅”，其实水稻背不起

文章来源:中国科学报王方2019-11-24 16:22

秸秆还田越多，甲烷排放越多？

提高植株生物量、增强茎秆及根系，水稻长得又高又大，秸秆量增加了怎么办？

张卫建介绍，“作为宝贵的农田生物质资源，作物秸秆既是土壤生物的食物，也是高效的有机肥源。我国每年生产8亿多吨作物秸秆，其养分含量相当于500多万吨尿素、1000多万吨过磷酸钙、1000多万吨硫酸钾。”

在他看来，秸秆能还田则还田。这既是保障土壤健康和化肥“负增长”的重要措施，也是避免秸秆焚烧污染空气的有效途径。

但就稻田而言，秸秆也是土壤甲烷产生的主要原料之一，学界和公众非常担心稻田秸秆还田会显著增加甲烷排放。

联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）认为，稻田秸秆还田对甲烷排放的促进效应仅与还田量有关，与还田年限无关。

而张卫建团队通过15年长期定位试验，2019年1月16日在《科学—进展》上揭示了秸秆对甲烷排放的影响随还田年份延长而呈显著降低趋势。

稻田甲烷排放由土壤中甲烷产生菌和氧化菌控制，前者喜好秸秆等有机物料及厌氧环境，后者喜欢甲烷和氧气。

稻田淹在水下，土壤中的氧气主要通过水稻植株和根系输入。在还田起始年份，秸秆和淹水迅速激发产生菌生长，甲烷大量产生。

此时，水稻植株和根系生长受秸秆还田抑制，影响了氧气输送，氧化菌生长则受影响，稻田甲烷不能被氧化，排放高。

但还田约3年后，稻田土壤肥力显著提高，水稻植株和根系生长旺盛，促进了氧气输送，土壤含氧量迅速提高，氧化菌快速增长，将甲烷氧化为二氧化碳，甲烷排放量显著下降。

“综合国内外已有成果，发现IPCC对秸秆还田的甲烷排放量高估了近50%。”张卫建表示，该成果不仅可为全球稻田温室气体排放估算提供重要参数，而且可以矫正社会对稻田秸秆还田的认识。

“错误的估算会导致评价不准，对亚洲一些稻作国家不太公平，另外也希望引起人们对创新作物选育与栽培技术更加准确的认知。目前，我们正联合全国优势队伍，以‘十三五’国家重点研发项目为平台，开展水稻丰产优质和稻田固碳减排的稻作技术研发，积极为水稻提质增效和绿色发展做贡献。”他说道。