垄作直播控制灌溉对水稻产量和温室气体排放的影响

文献类型： 中文期刊

第一作者： 谢军

作者： 谢军;尹学伟;魏灵;王子芳;李清虎;张晓春;鲁远源;王秋月;高明

作者机构：

关键词： 垄作;直播;水分管理;温室气体;水稻;萝卜

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2023 年 004 期

页码： 697-710

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】稻田是温室气体的重要排放源之一，耕作方式和水分管理措施均能在一定程度上减少稻田温室气体排放。垄作直播方式是一种新型节本增效的水稻种植方式，探索稻田垄作直播下垄沟水分管理对水稻产量和温室气体排放的影响，为丰产减排稻作模式的创新提供理论依据和技术途径。【方法】以2019—2021年垄作直播方式下的水稻-萝卜轮作系统为研究对象，通过设置传统淹水沟灌（TFI：水分高于垄面约5 cm）、控制沟灌1（CFI1：水分低于垄面约5 cm）、控制沟灌2（CFI2：水分低于垄面约10 cm）、控制沟灌3（CFI3：水分低于垄面约15 cm）4个处理，采取密闭静态箱-气相色谱法研究水稻-萝卜生长季温室气体排放及其全球增温潜势，同时测定水稻产量、土壤还原性物质、铵态氮和硝态氮等指标，明确既能减少全球增温潜势（GWP）又能增加作物产量的最佳灌水模式。【结果】综合3年试验结果，与TFI处理相比，控制灌溉能显著降低水稻季CH4累积排放量22.81%—78.47%，其中CFI3效果最显著；CFI2处理显著增加水稻季N2O累积排放量20.45%—59.90%,CFI3显著降低水稻季N2O累积排放量12.08%—68.64%,CFI1对N2O排放量无显著影响。对于萝卜季而言，与TFI处理相比，控制灌溉能显著降低CH4累积排放量34.87%—53.31%，其中CFI2和CFI3效果最显著；CFI1、CFI2和CFI3处理能显著增加N2O累积排放量35.00%—120.00%。双因素方差分析结果表明，控制灌溉和控制灌溉×试验年份的交互作用对CH4累积排放量具有极显著影响（P＜0.01），控制灌溉、试验年份及控制灌溉×试验年份的交互作用对N2O累积排放量具有极显著影响（P＜0.01）。与TFI相比，控制灌溉处理能显著降低水稻季GWP 20.24%—74.87%;CFI1和CFI2处理显著增加水稻产量12.34%—33.97%,CFI3对水稻产量无显著影响；控制灌溉显著降低温室气体排放强度（GHGI）29.37%—75.92%。控制灌溉分别降低还原物质总量、活性还原物质和还原性铁含量15.00%—30.84%、53.45%—71.65%和60.47%，影响CH4排放；同时降低铵态氮7.51%—9.87%，增加硝态氮5.81%—8.55%，影响N2O排放。【结论】控制灌溉通过硝态氮、铵态氮以及还原性物质等土壤性质影响温室气体排放。综合温室气体减排效应和作物增产两方面，CFI1和CFI2处理效果最好。在稻田垄作直播条件下，灌水深度为传统沟灌淹水深度的2/3或者1/2是降低温室气体排放并增加水稻产量的最佳水分管理方式。

分类号： S511%X71

  • 相关文献

[1]渝西地区夏播鲜食玉米轻简栽培模式初探. 王强,罗生雄,龙泽沛,鲁远源. 2023

[2]水分管理对麦茬稻直播产量和温室气体排放的影响. 李阳,汪本福,张枝盛,肖飞,王泠菲,马捷,程建平. 2019

[3]叶面喷施硅硒联合水分管理对水稻镉吸收转运特征的影响. 高敏,周俊,刘海龙,胡远妹,徐磊,梁家妮,黄贵凤,周静. 2018

[4]调理剂耦合水分管理对双季稻镉和铅累积的阻控效应. 李林峰,王艳红,李义纯,唐明灯,李奇,艾绍英. 2022

[5]不同水分条件下硒对水稻镉吸收与转运的影响. 管远清,李无双,殷行行,丁永祯,冯人伟,王瑞刚,周莉. 2018

[6]不同改良剂和水分管理对水稻吸收积累砷的影响. 王丙烁,黄亦玟,李娟,龙健,黄益宗,韩廿. 2019

[7]稻田水分管理方式对水稻光合速率和水分利用效率的影响. 林贤青,周伟军,朱德峰,张玉屏. 2004

[8]水分管理和播种量对旱直播水稻产量形成的影响. 李阳,林义月,杨晓龙,汪本福,张枝盛,张作林,余振渊,程建平. 2022

[9]延长烤田时间减少紫云英翻压稻田甲烷排放. 王赢,林余涛,杨文斌,王家嘉,左双宝,宋朝辉,周楠楠. 2022

[10]镉污染稻田水分调控与石灰耦合的季节性休耕修复效应. 谢运河,黄伯军,纪雄辉,刘昭兵,张玉烛. 2017

[11]水稻应变式肥水管理技术综述. 杨利,范先鹏,余延丰,熊桂云,刘冬碧,吴家琼,彭洪,张富林,吴茂前. 2009

[12]水分管理调控水稻氮素利用研究进展. 曹小闯,李晓艳,朱练峰,张均华,禹盛苗,吴良欢,金千瑜. 2016

[13]水分管理与氮肥运筹对水稻磷素吸收利用的影响. 林洪鑫,肖运萍,刘方平,才硕,刘仁根,许亚群,袁展汽,汪瑞清,时红. 2012

[14]不同水分管理方式对旱直播水稻产量和稻米品质的影响. 杨晓龙,王彪,汪本福,张枝盛,张作林,杨蓝天,程建平,李阳. 2023

[15]耕作方式和大田水分管理对水稻氮素吸收利用的影响. 唐茂艳,赵荣德,江立庚,王强,陈雷,梁天锋. 2012

[16]不同水稻种植模式下淹水及排干期土壤性质和微生物的变化. 陈睿,廖雯萍,凌波,赵小莲,林雅容,陈建民. 2024

[17]不同水分管理模式对水稻病虫发生及产量的影响. 陈小山,张舒,丁寒卉,龚明华. 2009

[18]镉污染稻田水分调控与石灰耦合的季节性休耕修复效应（英文）. 谢运河,黄伯军,纪雄辉,刘昭兵,魏维. 2018

[19]水稻苗期不同喷淋间隔处理对其生长发育及产量的影响. 李睿,董立强,商文奇,于广星,代贵金,王铮,李跃东. 2022

[20]不同水分管理对水稻镉和矿质元素吸收及农艺性状的影响. 罗义灿,李今朝,吴凤,王运儒,单彬,杜国冬,王丽萍,时鹏涛. 2023

作者其他论文 更多>>

微信小程序