Meta分析湖南省雙季稻田甲烷排放影響因素

李帥帥，張雄智，劉冰洋，趙 鑫，張海林

Meta分析湖南省雙季稻田甲烷排放影響因素

李帥帥，張雄智，劉冰洋，趙 鑫，張海林※

（中國農業大學農學院，農業部農作制度重點實驗室，北京 100193）

稻田是農業生產中甲烷的主要排放源。探索不同農田管理措施對甲烷排放的影響，對湖南省雙季稻可持續生產意義重大。該研究利用Meta分析方法，基于該區域53篇公開發表研究文章中收集的840對數據研究發現：湖南省雙季稻田中，雙季稻甲烷排放占全年甲烷排放的97.9%，且晚稻甲烷排放顯著大于早稻；冬閑期種植作物顯著增加了雙季稻田43.88%（< 0.05）的甲烷排放；免耕和復合種養（稻田養鴨、稻田養魚等）則分別顯著降低了雙季稻26.84%、37.02%（< 0.05）的甲烷排放；另一方面，從單位產量甲烷排放來看，施氮肥顯著降低了雙季稻40.01%（< 0.05）排放量，這主要是由于水稻產量顯著提高了73.87%（< 0.05）；施有機肥和秸稈還田顯著增加稻田甲烷排放量，顯著增加了68.11%、71.80%（< 0.05）的雙季稻單位產量甲烷排放量。研究結果表明，在湖南雙季稻生產中合理采用免耕、復合種養措施并合理化肥料投入等措施有利于平衡該區域水稻增產與甲烷減排。

甲烷；耕作；肥；雙季稻田；Meta分析

0 引 言

全球氣候變暖已經是科學界的共識，溫室氣體是氣候變暖的主要原因。CH4是主要的溫室氣體之一，單位質量CH4綜合增溫效應在100a時間尺度上是CO2的28倍。大氣中CH4含量顯著增加，在2012年高達1.82×10-6，與工業革命前相比提高了約1.5倍[1]。據估算，在主要溫室氣體排放中約60%的CH4來自于農業生產[2]，稻田被認為是農業生產中CH4的主要排放源，其排放約占全球人為源CH4排放總量的11%[2]。水稻作為重要的糧食作物，關系到中國糧食安全問題。雙季稻播種面積約占中國水稻總播種面積的40%[3]，對保障中國糧食安全、促進農民增收具有重要意義。湖南省作為典型的雙季稻區，2015年和2016年湖南省雙季稻播種面積均超過了水稻播種總面積的70%[3]。水稻種植過程中由于灌溉形成的淹水環境促進了CH4的產生與排放[4]。與單季稻相比，雙季稻農田淹水時間超過1.5倍，從而排放了更多的甲烷[5]。……