论文部分内容阅读
稻田生态系统是CH4和N2O的重要排放源,研究不同秸秆还田方式和还田量对稻田温室气体排放和产量的影响、应用LCA方法评估不同生物炭还田量的减排对于减少温室气体排放,发展低碳农业具有重要意义。水稻品种对甲烷排放具有显著影响,筛选高产低排放水稻品种对保证粮食安全和减缓全球气候变暖具有重要意义。本研究以华南典型双季稻田为研究对象,2014-2015连续两年研究不同秸秆还田方式对稻田温室气体排放的影响。试验共设置6个处理:（1）CK:习惯施肥,不添加生物炭（2）BC1:生物炭添加量为5t·hm-2（3）BC2:生物炭添加量为10t·hm-2（4）BC3:生物炭添加量为20t·hm-2（5）RS:秸秆直接还田,还田量为2.4t·hm-2（6）RI:秸秆添加腐熟剂还田,秸秆还田量2.4t·hm-2,腐熟剂添加量10kg·hm-2。采用静态箱-气相色谱法监测不同处理的温室气体排放通量,应用生命周期法评估生物炭原料收集、生产、运输、撒播、固碳、水稻生长季各个阶段的排放量,计算不同处理的净收益以及净收益碳排放强度,并评估不同生物炭还田量的减排可行性和经济可行性。针对水稻品种试验,选取广东省9个主推水稻品种,监测不同水稻品种的温室气体排放通量,结合水稻产量筛选出减排增产水稻品种。本研究主要结论如下:（1）将秸秆制成生物炭还田能够有效抑制稻田温室气体排放。2014年和2015年生物炭处理与CK相比分别减排25.3%、23.1%。高量生物炭对稻田温室气体排放的抑制效果最好,低、中、高三个生物炭用量,两年温室气体排放均值相对CK分别减排15.1%、25.3%、32.3%。（2）LCA评估得出三个生物炭用量处理的碳足迹均低于CK处理。BC3表现出了较好的固碳效果,2012-2015年累积土壤固碳量为16.4tCO2·hm-2。生物炭处理的净收益均低于CK处理,高量生物炭的净收益最低,不具备经济可行性,低量生物炭与CK处理的净收益差值最小,能够在保证最大收益的同时降低碳排放。因此,从生物炭施用的短期（4a）效果看,生物炭最佳推荐施用量为5t·hm-2。（3）2014年和2015年,秸秆还田两种处理的温室气体排放均值相比CK分别增加217.3%、107.1%。秸秆还田处理和秸秆添加腐熟剂还田处理,两年的温室气体排放均值相对CK分别增加208.1%、116.3%。秸秆直接还田处理的温室气体排放量显著高于秸秆添加腐熟剂还田处理。（4）水稻品种:合丰占和野籼占6号表现出了较好的减排增产效果,碳排放强度低于其他7个广东省主推水稻品种,2014年和2015年,这两种水稻品种碳排放强度平均值分别为0.23kg·kg-1、0.24kg·kg-1。