江苏稻田轮作模式碳、氮足迹分析

季国军; 纪洪亭; 程琨; 刘满强; 江瑜; 胡正锟; 张岳芳; 胡乃娟; 唐若迪; 胡锋

南京农业大学学报 ›› 2023, Vol. 46 ›› Issue (03) : 510 -521.

江苏稻田轮作模式碳、氮足迹分析

季国军, 纪洪亭, 程琨, 刘满强, 江瑜, 胡正锟, 张岳芳, 胡乃娟, 唐若迪, 胡锋

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摘要

[目的]稻田通过排放温室气体和活性氮对生态环境带来影响，本文旨在系统分析江苏不同稻田轮作模式碳、氮足迹及其构成。[方法]以江苏新型经营主体为调查对象，利用生命周期评价方法定量分析江苏不同稻田轮作模式碳、氮足迹及其构成。[结果]不同稻田轮作模式单位面积碳足迹和单位面积氮足迹从高到低依次为稻麦轮作(18.22 t·hm~(-2)和139.54 kg·hm~(-2))、稻油轮作(13.20 t·hm~(-2)和101.65 kg·hm~(-2))、稻绿肥轮作(10.20 t·hm~(-2)和73.19 kg·hm~(-2)),单位产量碳足迹和氮足迹在不同轮作模式间差异不显著。不同稻田轮作模式单位面积碳、氮足迹存在区域差异，稻麦单位面积碳、氮足迹和稻油单位面积氮足迹从高到低依次为苏北地区、苏中地区、苏南地区，稻油轮作单位面积碳足迹和稻绿肥轮作单位面积碳、氮足迹在不同地区差异均不显著。对单位产量氮足迹而言，稻麦轮作单位产量氮足迹在不同地区差异显著，而稻麦轮作单位产量碳足迹、稻油和稻绿肥轮作单位产量碳、氮足迹在不同地区差异均不显著。不同轮作模式碳足迹主要来源CH_4排放和氮肥使用导致的碳足迹，占比分别为46.6%～50.7%和23.9%～25.2%。氮肥施用导致的氨挥发、氮素径流、氮素淋失及氮肥投入是不同稻田轮作模式氮足迹的主要来源，占比分别为52.2%～59.0%、14.6%～20.21%、8.7%～10.8%和7.8%～7.9%。[结论]稻油轮作和稻绿肥轮作模式是一种较为低碳和低氮的轮作模式，而考虑粮食安全，选择稻麦轮作模式优于稻油轮作和稻绿肥轮作模式。