再生稻种植对我国稻田CH4和N2O排放的影响

基本信息
批准号:41671241
项目类别:面上项目
资助金额:66.00
负责人:徐华
学科分类:
依托单位:中国科学院南京土壤研究所
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:范献方,李博伦,杨玉婷,于海洋,史亚平,朱荣,苗茜
关键词:
温室气体排放气候变化再生稻稳定性碳同位素技术总量估算
结项摘要

The ratoon rice is harvested one more time than the single rice, resulting in a very large increase of rice production. Right now, the area suitable for ratoon rice cultivation in China is around 50 million mu, which is able to increase rice grain yields up to 20 million ton per year. To meet the increasing demand of the population for food, the area is expected to expand continually under the conditions of global climate change in future, thus leaving the rice production increase potential further enlargement. As a result, developing ratoon rice is of great significance to adapt to global climate change and to ensure the national food security. It is supposed that planting ratoon rice is most likely to change the seasonal variations of CH4 and N2O emissions from the field, and probably to increase the total amounts of CH4 and N2O emissions. However, the related investigations are seriously insufficient so far. In addition, ratoon rice planting is mainly restricted by rice cultivar and cultivation technique but no observations were available about the effects on CH4 and N2O emissions. The project aims to elucidate the seasonal variations of CH4 and N2O emissions from ratoon rice fields in China and the corresponding total budgets, and to reveal the mechanisms of rice cultivar and cultivation technology affects the CH4 and N2O emissions from ratoon rice fields. The significances of the project are to pave a good way for further studying the effect of ratoon rice planting on CH4 and N2O emissions from rice fields in the conditions of future climate change, and to supply reference data for accurately estimating the amounts of CH4 and N2O emissions and clarifying the inventories of CH4 and N2O emissions from paddy fields in China.

再生稻较单季稻多收一季,存在巨大的增产潜力。我国目前适宜种植再生稻的面积约有5000万亩,可使稻谷每年增产达2000万吨。为满足日益增长的人口对粮食的需求,未来气候变化条件下,再生稻的种植面积有望继续增加,其增产潜能也将随之增大。因此,发展再生稻对适应全球气候变化和保障国家粮食安全具有重要意义。然而种植再生稻势必改变稻田CH4和N2O排放的季节变化规律,且很可能增加CH4和N2O的排放总量,但相关研究还严重缺乏。再生稻种植主要受水稻品种与栽培技术的限制,目前尚无它们对再生稻CH4和N2O排放影响的报道。探明我国再生稻稻田CH4和N2O排放的季节变化规律和排放总量、揭示水稻品种与栽培技术对再生稻稻田CH4和N2O排放的影响机制,能为未来气候变化下进一步研究再生稻种植对CH4和N2O排放的影响做好铺垫,又为准确评估我国稻田CH4和N2O排放总量、厘清我国稻田CH4和N2O排放清单提供参考数据。

项目摘要

再生稻种一茬可收获两次,对增加粮食产量和保障国家粮食安全有重大意义。本项目研究了覆膜再生稻田CH4和N2O排放的季节变化规律、栽培方式、水稻品种、氮肥品种及配比对再生稻田CH4和N2O排放的影响、估算了湖北、重庆再生稻田面积及CH4和N2O排放量。主要结果如下:.与覆膜单季稻相比,覆膜再生稻CH4和N2O排放峰提前出现,CH4和N2O排放量显著增加,其综合温室效应(GWP)增加17%。种植再生稻显著增加水稻产量17%,其温室气体排放强度(GHGI)与单季稻无明显差异。与中稻季相比,再生季分别减少CH4和N2O排放68–70%和62–89%。头季灌浆期较高的产甲烷菌丰度和再生季拔节期较高的甲烷氧化菌丰度可能是导致头季高CH4排放和再生季低CH4排放的原因。.从常年淹水转变为覆膜单季稻栽培,CH4排放和GHGI减少56%和51%,N2O排放和NEEB增加365%和884%。覆膜再生稻可进一步减少12%的GHGI、增加18%的NEEB,为缺水地区的环境和种植者带来双赢。尽管晶两优华占稻季GWP高达10.95 t CO2-eq ha–1,但其产量比其它品种显著高出8–16%,因此其GHGI最低,为1.10 t CO2-eq t–1 yield。控释肥处理增加了8–17%的N2O排放,4–7%的水稻产量,减少了3–6%的GHGI。施用控释肥且保持促芽肥发苗肥比例为12:10,可获得高产,降低GHGI。.基于卫星遥感技术获取湖北省再生稻面积12.84万公顷,主要分布在中南部和东部。利用面积扩展法估算湖北省和重庆市再生稻田CH4排放量分别为12.1×107 kg和4.77×107 kg、 N2O排放量分别为26.8×104 kg N和3.74×104 kg N。.研究结果可为进一步评估和预测未来气候变化条件下再生稻在我国大面积推广的可行性、以及厘清我国稻田CH4和N2O排放清单提供科学依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
3

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
4

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019
5

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

DOI:10.5846/stxb201912262800
发表时间:2020

徐华的其他基金

批准号:51575421
批准年份:2015
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81501037
批准年份:2015
资助金额:17.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61175110
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51573025
批准年份:2015
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:90210007
批准年份:2002
资助金额:25.00
项目类别:重大研究计划
批准号:11204146
批准年份:2012
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31172441
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:61771417
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:40371068
批准年份:2003
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:60405011
批准年份:2004
资助金额:7.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31902048
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51509237
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21103020
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60875073
批准年份:2008
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:81874089
批准年份:2018
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:30972276
批准年份:2009
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:31072238
批准年份:2010
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:40971154
批准年份:2009
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:41271259
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:51502167
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81001262
批准年份:2010
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61673235
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:81200118
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51779149
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51309158
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81560086
批准年份:2015
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81500733
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40742013
批准年份:2007
资助金额:13.00
项目类别:专项基金项目
批准号:40671094
批准年份:2006
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:31372562
批准年份:2013
资助金额:76.00
项目类别:面上项目
批准号:30800852
批准年份:2008
资助金额:23.90
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

秸秆和氮肥施用对稻田CH4和N2O排放的影响及其机理研究

批准号:40671094
批准年份:2006
负责人:徐华
学科分类:D0709
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
2

稻田土壤生物质炭输入对CH4和N2O排放的影响及其机理研究

批准号:40873059
批准年份:2008
负责人:吴伟祥
学科分类:D0312
资助金额:43.00
项目类别:面上项目
3

水肥管理对稻田CH4产生氧化和排放的影响

批准号:40971154
批准年份:2009
负责人:徐华
学科分类:D0709
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
4

有机污染物除草剂对稻麦轮作系统CH4和N2O排放的影响

批准号:40975091
批准年份:2009
负责人:蒋静艳
学科分类:D0502
资助金额:38.00
项目类别:面上项目