优化减氮对稻田温室气体排放和产量的影响

摘要

为探究稻田固碳减排与高产稳产技术，基于优化减氮定位试验，选取不同施肥处理的一季稻田为研究对象，设置不施氮肥、农民传统常规施肥、含脲酶抑制剂尿素减氮36%和生物炭基肥减氮36%这4个处理，采用静态暗箱-气相色谱法，对生育期内稻田土壤CH₄和N₂O的排放进行监测并测定水稻产量。结果表明：与农民传统常规施肥相比，减氮处理均降低了稻田CH₄的累积排放量，其中含脲酶抑制剂尿素和生物炭基肥处理降幅分别为15.0%和68.9%。各处理土壤CH₄排放通量均呈单峰型曲线，主要集中在水稻分蘖旺期。和农民传统常规施肥相比，含脲酶抑制剂尿素处理降低稻田N₂O排放通量19.6%，生物炭基肥处理增加7.8%。土壤N₂O排放高峰主要在分蘖旺期，分蘖末期N₂O排放下降但仍处于较高水平。含脲酶抑制剂尿素处理降低全球增温潜势和温室气体排放强度15.9%和9.6%，生物炭基肥处理无显著变化。与农民传统常规施肥相比，含脲酶抑制剂尿素和生物炭基肥处理水稻产量并无显著差异。因此，在优化减氮36%的基础上含脲酶抑制剂尿素和生物炭基肥可以维持稻田产量并降低温室气体排放，尤其是含脲酶抑制剂尿素具有更高的减排潜力。该研究为稻田低碳生产管理提供了理论支撑和技术参考。

关键词

生物炭 / 脲酶抑制剂 / 稻田 / 温室气体排放 / 全球增温潜势

基金资助

国家自然科学基金项目（32071629）; 衢州市农业碳中和账户建设项目（衢农合2021-27）; 碳账户核算及减排固碳技术研究项目（衢农合2022-31）