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控制灌溉稻田的甲烷减排效果 总被引：3，自引：2，他引：1
为探讨节水灌溉水分调控对稻田甲烷（CH4）排放的影响,寻找节水减排的稻田灌溉模式,依据5a田间原位观测资料,分析控制灌溉稻田CH4排放规律及其减排效果。结果表明,控制灌溉稻田稻季CH4排放量为1.07±0.17 g/m2,较淹水灌溉稻田（6.49±0.17 g/m2）降低83.5%,差别极显著。本研究得到的中国东南部稻田稻季和全年CH4排放量均低于已有报道中的中国稻田CH4排放量,其中控制灌溉稻田全年CH4排放量低于世界大部分地区稻田。根据本研究结果估算中国稻田CH4排放总量为2.06 Tg/a,大面积推广控制灌溉后,中国稻田CH4排放量还将进一步下降。控制灌溉模式显著影响水稻全生育期稻田CH4排放通量的变化,削峰效果显著。控制灌溉稻田CH4排放通量在返青期至分蘖中期（移栽后18 d内）逐渐上升至最大值,然后逐渐减小,从水稻分蘖后期（移栽后21 d）开始至生育期结束均维持在较低水平。控制灌溉稻田CH4排放通量峰值为3.69 mg/m2·h,较淹水灌溉稻田降低69.0%。在持续降雨的作用下,控制灌溉和淹水灌溉模式下稻田CH4排放通量均呈现下降趋势。控制灌溉模式的土壤水分调控,使稻田经历一系列的脱水过程,改变了根层土壤的水气状况,减小了稻田CH4排放。控制灌溉模式在水稻全生育期的应用可显著地减少稻田CH4排放。 相似文献
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针对宁夏引黄灌区稻田施氮严重过量现象,在宁夏引黄灌区的青铜峡稻田,采用静态箱-气相色谱法,通过田间试验研究常规施氮（N300）、优化施氮（N240）和不施氮（N0）对水稻不同生育期CO2、CH4和N2O通量以及稻田增温潜势（GWP）的影响。结果表明：CO2排放主要在水稻灌浆和成熟期,CH4排放主要发生在水稻孕穗期,而N2O排放关键期在水稻的分蘖和拔节期。与N0处理相比,施氮能显著增加稻田CO2、CH4和N2O排放通量以及稻田GWP;常规施氮处理中CO2、CH4和N2O的累积排放量分别为18446.87、146.57 kg C·hm-2和2.93 kg N·hm-2;为期一年的优化施氮没有显著增加水稻生育期内稻田CO2排放,但使灌区稻田CH4和N2O排放分别显著降低了24.42%和36.28%。总的来看,为期一年的优化施氮使宁夏引黄灌区稻田GWP显著降低了26.70%。未来应结合土壤有机碳氮形态和含量变化以及土壤微生物技术,分析长期优化施氮对土壤温室气体通量的影响机制。 相似文献
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稻田CH4和N2O综合排放对控制灌溉的响应 总被引：10，自引：6，他引：4
为了揭示水稻控制灌溉对稻田CH4和N2O综合排放的影响,该文采用静态暗箱-气相色谱法对控制灌溉稻田CH4和N2O排放进行原位观测,分析稻田CH4和N2O综合排放对控制灌溉水分调控的动态响应。结果表明,控制灌溉稻田CH4排放通量多低于常规灌溉稻田,且主要集中在水稻分蘖前期,峰值出现在土壤脱水后第1～2d,排放总量较常规灌溉稻田减少81.2%～82.8%;N2O排放通量多高于常规灌溉稻田,峰值出现在肥后且土壤脱水后3～4d,排放总量较常规灌溉稻田增加了121.8%～144.3%。控制灌溉稻田CH4和N2O的综合全球增温潜势较常规灌溉稻田显著减少(p<0.05),减少幅度为15.0%～34.8%。控制灌溉显著降低了稻田CH4和N2O的综合温室效应。 相似文献
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不同灌溉模式下寒地稻田CH_4和N_2O排放及温室效应研究 总被引：3，自引：0，他引：3
为了研究寒地稻田CH4和N2O排放特征,选取黑龙江省寒地稻田为研究对象,采用静态箱—气相色谱法对控制灌溉、间歇灌溉、浅湿灌溉及淹灌四种水分管理模式等4个处理的CH4和N2O排放通量进行观测。结果表明,不同灌溉模式下的CH4和N2O排放高峰均出现在水稻生长旺季,而休闲期内排放较少。相对于淹灌,浅湿灌溉稻田CH4累积排放量降低了27.2%,控制灌溉处理的降低了34%,间歇灌溉处理的降低了48.2%。长期淹灌稻田N2O排放量比间歇灌溉稻田减少0.41kg/hm2,比控制灌溉稻田增加0.38kg/hm2,比浅湿灌溉稻田增加0.37kg/hm2。总体温室效应分析,节水灌溉模式能有效抑制温室气体的排放并显著地降低CH4和N2O的总温室效应。水稻生育期内,CH4排放量减少时期,N2O排放量有增加趋势,综合考虑CH4和N2O排放的消长关系,才能有效减缓稻田温室气体的排放。 相似文献
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水分管理对水稻生长期CH4排放的影响 总被引：11，自引：0，他引：11
通过温室盆栽试验研究相同施肥条件下,不同水分管理(持续淹水,分蘖肥后提前烤田、正常烤田和推迟烤田)对水稻生长期CH4排放的影响。结果表明,对烤田处理而言,CH4的排放峰值出现在烤田期间,在此期间CH4排放量占季节排放量的38.75%～52.21%。烤田初期出现排放高峰,然后急剧下降,烤田结束前接近于零;水稻生长后期干湿交替阶段只有少量CH4排放。提前烤田、正常烤田和推迟烤田3个处理水稻生长期CH4平均排放通量依次为0.86、0.96、1.45mg/(m2·h),烤田开始越晚,CH4排放越多。土壤Eh是影响不同烤田处理水稻生长期CH4排放的主要因素。持续淹水处理水稻移栽30天后的CH4排放通量与土壤温度呈显著性相关(r=0.682**,p<0.01)。持续淹水处理CH4排放通量是烤田处理的12～20倍。 相似文献
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冬季施用鸡粪和生物炭对南方稻田土壤CO2与CH4排放的影响 总被引：3，自引：1，他引：2
生物炭的利用近年来是农田土壤固碳减排研究中的热点。本研究通过在冬季稻田养鸡,结合生物炭添加,采用箱式法结合温室气体分析仪定量测定冬季稻田和双季稻期间土壤CO_2和CH_4排放通量,分别估算冬季稻田和双季稻期间土壤CO_2和CH_4排放总量,评估生物炭和鸡粪添加对土壤碳排放的影响。结果表明,鸡粪还田处理显著提高了土壤CO_2的排放,冬季稻田和水稻生育期排放量分别达9 935.39 kg·hm~(-2)和27 756.34kg·hm~(-2),比对照增加58.7倍(P0.01)和56%(P0.05);生物炭添加处理冬季稻田和水稻生育期CO_2累积排放量比对照高12.3倍(P0.01)和41%(P0.05)。鸡粪还田处理下冬季稻田和水稻生育期稻田的CH_4排放量均显著高于其他处理;而生物碳添加对冬季稻田CH_4排放无显著影响,但显著降低了水稻生育期稻田的CH_4排放。鸡粪还田配施生物炭处理也显著提高了稻田土壤CO_2的排放。冬季稻田时,鸡粪还田配施生物炭土壤CO_2累积排放量显著高于鸡粪还田处理;而水稻生育期时,鸡粪还田配施生物炭处理下土壤CO_2累积排放量显著低于鸡粪还田处理。鸡粪还田下添加生物碳可以降低因鸡粪还田引起的CH_4排放增加的效应。总之,鸡粪原位还田显著增加了冬季稻田和水稻生育期稻田的CO_2和CH_4排放;无论是冬季稻田还是水稻生育期,生物炭的添加都降低了土壤CH_4的排放,且生物炭添加后期有抑制土壤CO_2排放的作用。因此,从更长的时间尺度来看,生物炭施入土壤有利于土壤固碳减排。 相似文献
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施用生物炭对双季稻田综合温室效应和温室气体排放强度的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
为探究在南方双季稻区施用生物炭对稻田综合温室效应和温室气体排放强度的影响,本研究以常规稻中嘉早17(早稻)和杂交稻五优308(晚稻)为试验材料,设置不施生物炭(CK)和施生物炭(20t·hm-2)2个处理,采用静态箱-气相色谱法连续2年监测稻田温室气体排放,并分析施用生物炭对双季稻田甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放量、综合温室效应(GWP)、双季水稻累积总产量和单位产量的温室气体排放强度(GHGI)的影响。结果表明,与对照相比,施用生物炭显著降低了早晚稻甲烷累积排放通量,但对氧化亚氮累积排放通量无显著影响。试验进行2年后,施用生物炭显著降低2周期稻田的甲烷累积排放总量(26.9%)。在100年时间尺度上,施用生物炭显著降低2周期稻田综合温室效应(26.9%)和温室气体排放强度(30.3%);施用生物炭显著增加双季稻田土壤有机质含量,且在试验第2年显著提高了早晚稻的产量。综上,施用生物炭可以协同实现水稻丰产和稻田固碳减排。本研究为南方双季稻区水稻丰产和稻田土壤固碳减排提供了理论依据。 相似文献
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以东北潮棕壤为供试土壤,通过室外水稻盆栽试验,研究不同水分管理模式下氮肥和秸秆配施对稻田CH4排放的影响。在长期淹水(CF)和干湿交替(AWD)两种水分管理模式的基础上,设置无氮肥对照(CK)、单施秸秆(S)、单施尿素(U)、尿素+秸秆(US)4个处理,对水稻整个生长季CH4排放进行监测,并测定不同生育期间土壤微生物量碳(MBC)含量以及收获后水稻产量。结果显示:AWD模式下CH4累积排放量低于CF模式;两种水分模式下CK与U处理CH4累积排放无显著差异,添加秸秆处理(S,US)CH4累积排放量显著增加。CF模式下US处理CH4累积排放量显著高于S处理,但在AWD模式下正好相反。AWD模式在降低CH4排放的同时并未显著降低水稻产量,尿素的施用显著增加了水稻产量,秸秆还田虽然对水稻产量无显著影响,但它显著提高了土壤微生物量碳含量,有助于培肥地力。与CF模式相比,AWD模式显著降低了CH4排放,同时,US处理施在降低CH4排放和保证水稻产量的同时,增加土壤MBC含量,有助于培肥地力。因此,AWD模式是东北潮棕壤发育的水田中较为优异的水分管理模式,U和US处理是较为优异的施肥措施。 相似文献
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水分管理是影响稻田甲烷（CH4）产生、氧化与排放的重要因素之一。根据国内外文献资料,综述了非水稻生长期和水稻生长期水分管理对稻田CH4产生排放的影响,以及非水稻生长期水分管理对水稻生长期CH4产生排放的影响,并提出有待研究的内容。综合多年的研究结果表明,冬季淹水不仅引起冬季（非水稻生长期）CH4的大量排放,还影响水稻生长期CH4排放量。非水稻生长期土壤水分含量越高,随后水稻生长期CH4排放量越大,产生和氧化能力越强。水稻生长期烤田相对于持续淹水能大量减少CH4排放。 相似文献
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选取不同施肥处理的一季中稻田为研究对象,采用静态箱-气相色谱法对一季稻CH4排放通量进行手动观测。结果表明,与不施肥相比,各施肥处理CH4平均排放通量均有不同程度增加。其中稻草还田＋化肥处理（稻草处理）CH4平均排放通量为31.04mg·m-2·h-1,比化肥处理和猪粪＋化肥处理（猪粪处理）分别增加326.4%（P〈0.05）和211.7%（P〈0.05）,鸡粪＋化肥处理（鸡粪处理）比化肥和猪粪处理分别增加140.4%（P〈0.05）和75.7%（P〈0.05）。说明稻草还田和鸡粪处理显著增加稻田CH4排放通量,而猪粪处理与化肥无显著差异。同时对有关的环境因子进行分析表明,不同处理的土壤表层5cm温度、Eh与CH4排放通量存在显著相关关系;土壤pH值和水层厚度与稻田CH4季节排放通量相关性不明显。猪粪处理单位产量全球增温潜势（GWP）为0.83kg·kg-1,是较好的推荐施肥处理,对环境与产量之间效益的协调具有较好的作用。 相似文献
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为较全面评价秸秆覆盖旱作水稻栽培模式的生态意义,采用田间试验研究了常规淹水（F）、秸秆覆盖旱作（NF-M）和无覆盖旱作（NF-ZM）3种栽培模式稻田甲烷排放、水稻产量及土壤养分的变化规律。结果表明：3种水稻栽培模式的甲烷排放均集中在水稻生育期的前20d;在水稻生育期内,秸秆覆盖旱作稻田甲烷的排放总量为11.12g·m^-2,显著高于常规淹水稻田的7.78g·m^-2和无覆盖旱作稻田的4.23g·m^-2。秸秆覆盖旱作稻田的水稻产量为8.60t·hm^-2,与常规淹水处理没有显著差异,但二者均显著高于无秸秆覆盖旱作处理的6.78t·hm^-2;与常规淹水处理相比,秸秆覆盖旱作还可以提高水稻单株生物量10g以上。秸秆覆盖旱作还可以显著提高稻田表层土壤有机质含量,维持和改善表层土壤养分状况,对实现农业可持续性有重要意义。因此,在水资源缺乏地区,秸秆覆盖旱作是一种值得考虑的替代传统淹水栽培的水稻栽培模式,同时秸秆覆盖旱作还田也是一种值得推广的稻田秸秆管理技术。 相似文献
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Suppressing methane emission and global warming potential from rice fields through intermittent drainage and green biomass amendment 
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下载免费PDF全文 Winter cover crops are recommended to improve soil quality and carbon sequestration, although their use as green manure can significantly increase methane (CH4) emission from paddy soils. Soil management practices can be used to reduce CH4 emission from paddy soils, but intermittent drainage is regarded as a key practice to reduce CH4 emission and global warming potential (GWP). However, significantly greater emissions of carbon dioxide (CO2) and nitrous oxide (N2O) are expected when large amounts of cover crop biomass are incorporated into soils. In this study, we investigated the effects of midseason drainage on CH4 emission and GWP following incorporation of 0, 3, 6 and 12 Mg/ha of cover crop biomass. Methane, CO2 and N2O emission rates significantly (P < 0.05) increased with higher rates of cover crop biomass incorporation under both irrigation conditions. However, intermittent drainage effectively reduced seasonal CH4 fluxes by ca. 42–46% and GWP by 17–31% compared to continuous flooding. Moreover, there were no significant differences in rice yield between the two water management practices with similar biomass incorporation rates. In conclusion, intermittent drainage and incorporation of 3 Mg/ha of green biomass could be a good management option to reduce GWP. 相似文献
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中国太湖地区水稻田甲烷排放的估算 总被引：13，自引：0，他引：13
Methane fluxes from late rice and single cropping rice fields in Taihu region were measured using closed chamber method in 1992 and 1993 and CH4 emission from this region (total area of paddy soils was about 1.88 million hectares,of which 0.63 million hectares are distibuted in the south of Jiangsu province) was estimated on the basis of the meam CH4 fluxes observed.The results showed that the mean CH4 flaxes from late rice and single cropping rice field were quite similar under the prevailing cultivation practices in the region,being around 5 mg CH4/m^2/h(4.31-5.31mg CH4/m^2/h for various cultivars of the late rice and 3.20-6.22mg CH4/m^2/h for various treatments of the single cropping rice).Total CH4 emission from paddy soils in the region was estimated to e 0.185-0.359 Tg CH4 per year.Continuously flooding the soil with a water layer till ripening caused higher mean CH4 flux;and addition of nitrification inhibitor(thiourea) stimulated CH4 emission.There was no simple repationship between CH4 flux and either soil temperature or soil Eh. 相似文献
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Takashi S. T. Tanaka Yoshiro Nitta Kaoru Kido Tomohiro Nishikawa Toru Matoh Tatsuya Inamura 《Soil Science and Plant Nutrition》2013,59(3):300-305
ABSTRACTThe anaerobic digestion of livestock manure is an environmentally compatible technology used for the production of renewable energy. Anaerobically digested residual slurry has been used worldwide as a liquid fertilizer in both upland and paddy fields. However, a controversial question remains as to whether the application of slurry to rice paddy fields increases methane emissions; although methane is one of the most prevalent greenhouse gases, little is known about the effects of the long-term application of residual slurry on methane emission. In this study, we repeatedly applied slurry to a paddy field for six years at different application rates (10, 15, and 20 g N m?2 based on ammonium-nitrogen content). At the fifth and sixth years of application, we evaluated the effect in terms of methane flux and soil total carbon content. The effect of the long-term application of the slurry (10 g N m?2) on grain yield was equivalent to that of chemical fertilizer (10 g N m?2). The application of the residual slurry was likely to increase the cumulative methane emissions during rice growing season in both 2006 and 2007. On the other hand, we observed that soil total carbon did not accumulate significantly in the soil. Thus, we cannot rule out the potential risk of additional methane emissions caused by the application of the residuary slurry to paddy fields. 相似文献
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不同灌溉模式和施氮处理下稻田 CH4 和 N2O 排放 总被引：4，自引：0，他引：4
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不同类型土壤中甲烷释放特性和产甲烷菌数量的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
在盆栽条件下,研究了从不同母质发育的6种类型土壤(3种旱土和3种水稻土)种稻时的甲烷释放特性和产甲烷菌数量。结果表明,6种不同类型土壤种稻期问的甲烷释放趋势是一致的,即成活期时甲烷释放量较少,随着生育期的推进,至分蘖盛期达最高,随后又逐渐减少,到分蘖末期后又有回升。不同类型的稻田和旱地土壤在种植水稻后,前者的甲烷释放量明显高于后者。稻田土壤则以pH近中性、有机质含量较高的黄松田土壤甲烷释放量为最多,其次是偏碱性的涂砂田,以偏酸性的老黄筋泥田为最少;旱地土壤淹水种稻后的甲烷释放量是黄松土黄筋泥成泥土。6种土壤淹水而不种稻时甲烷释放量明显低于种稻时的甲烷释放量。6种土壤淹水后不论种稻与否,产甲烷菌的数量是原先为稻田的土壤比原先是旱地的土壤为多。 相似文献
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水稻油菜轮作稻田甲烷排放及其总量估算 总被引：2，自引：0，他引：2
利用静态箱/气相色谱法对川中丘陵区水稻油菜轮作稻田进行水稻全生长季CH4排放观测。结果表明,稻田CH4排放有明显的季节变化,呈“前低后高”的变化趋势,CH4排放峰出现在水稻抽穗扬花期;测定期内稻田CH4平均排放通量为6.20mg/m2.h。对影响稻田CH4排放的因素分析发现,淹水条件下水稻移栽到抽穗初期,水稻植株生长是影响稻田CH4排放的关键因素;水稻抽穗期到成熟期,温度是影响稻田CH4排放的关键因素。水稻油菜轮作稻田在水稻生长季中CH排放总量为173.96kg/hm2。 相似文献
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水肥管理对稻田CH4排放及其全球增温潜势影响的评估 总被引：7，自引：1，他引：6
甲烷(CH_4)是主要温室气体之一,对全球增温的作用仅次于二氧化碳(CO_2)。稻田是CH_4的重要排放源,减少稻田CH_4排放对减缓气候变暖具有直接效应。为此,掌握稻田CH_4排放的规律和特征对控制和减少稻田CH_4排放尤为重要。为了解稻田温室气体排放的主要影响因子及影响程度,估算稻田温室气体全球增温潜势,寻求农田减排措施,我们通过收集已发表的文献建立了稻田CH_4排放的数据库,采用析因分析与回归分析方法对稻田CH_4日排放量和全球增温潜势特征和可能的影响因子进行了分析。结果表明,稻田CH_4日排放量和增温潜势均随土壤有机质背景含量的升高而增加,不同类型稻田CH_4日排放量大小依次为:双季稻晚稻双季稻早稻单季稻稻麦轮作晚稻;晚稻田CH_4的增温潜势大于早稻田。不同肥料处理条件下,稻田CH_4日排放量表现为:秸秆还田配施有机肥化学氮肥≈生物炭。控制灌溉水量可降低稻田CH_4的综合增温潜势,表现为:持续淹水晒田干湿交替控制灌溉。研究结果说明,稻田CH_4的产生与排放过程受土壤有机质含量、肥料管理和水分管理以及轮作制度等多种因素的共同影响,应依据不同土壤条件和种植制度,适当调整肥水管理,以减少稻田温室气体排放,降低其增温潜势。 相似文献