中国稻田CH_4和N_2O排放及减排整合分析

【目的】对中国有关稻田CH4和N2O排放试验结果进行整合分析,估算不同管理措施的减排潜力,为稻田CH4和N2O减排提供参考依据。【方法】通过建立中国稻田CH4和N2O排放的数据库,研究稻田CH4和N2O的排放特征,分析作用显著的影响因素,比较不同措施的减排效果。【结果】中国稻田CH4排放存在明显的地域性分布规律,主要表现为西南地区稻田CH4排放远高于其它地区。水稻生长季节水分管理方式、非水稻生长季水分状态、化肥氮投入量和有机物料对稻田CH4排放具有重要影响（P〈0.05）。与淹水灌溉（CF）相比,前期淹水-中期晒田-淹水（F-D-F）、前期淹水-中期晒田-淹水-湿润灌溉（F-D-F-M）和间歇灌溉或完全湿润（M）降低稻田CH4排放的幅度分别为45%、59%和83%。与休闲期淹水（F）相比,采取冬闲期排干（SD）、稻旱轮作（LD）或旱-旱-稻轮作模式（TD）,能降低稻田CH4排放42%—56%。不同有机添加物产生CH4的能力的顺序为：作物秸秆＋厩肥（S＋FM）〉绿肥（GM）〉厩肥（FM）〉作物秸秆（S）〉堆肥或沼渣（CM）。化学氮肥的种类对CH4排放有一定的影响,但特征不明显,而随着氮肥用量（N）的增加,CH4排放逐渐降低。当0〈N≤150kgN·hm-2,150〈N〈250kgN·hm-2和≥250kgN·hm-2时,CH4排放较不施任何肥料降低12%、29%和65%。中国稻田N2O排放的地域性分布特征不明显。水稻生长季节水分管理方式、非水稻生长季水分状态和总氮投入量是影响N2O排放的最重要的因素（P〈0.05）。与CF相比,F-D-F、F-D-F-M和M能够提高稻田N2O排放12%、140%和478%,而且在F-D-F、F-D-F-M模式下的氮肥N2O排放因子分别为0.43%和0.68%。不同非水稻生长季水分状态模式下N2O排放平均值表明,SD、LD和TD比F增加40%—110%的排放。【结论】稻田CH4和N2O排放的消长关系表现在水分管理、非水稻生长季节的水分状态和氮素的投入量等方面。合理的减排措施应基于二者的综合考虑。通过优化稻田水肥管理措施可降低稻田CH4和N2O排放的温室效应。