中国农科院作科所作物耕作与生态创新团队，揭示了稻田秸秆长期还田对全球第二大温室气体甲烷（CH4）排放的影响及其机制，发现秸秆对甲烷的增排效应随还田年限延长而呈极显著减弱趋势，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）对秸秆还田的甲烷排放量高估了近50%。相关研究成果17日凌晨在线发表于《科学·进展》。
该团队首席、中国农科院作科所研究员张卫建介绍，我国每年生产8亿多吨作物秸秆，其养分含量相当于500多万吨尿素，1000多万吨过磷酸钙，1000多万吨硫酸钾。秸秆还田可以显著减少农田化肥施用量，既是保障土壤健康和化肥“零增长”甚至“负增长”的重要措施，也是避免秸秆焚烧污染空气的有效途径。但是稻田秸秆也是土壤甲烷产生的主要来源之一，学界和公众非常担心稻田秸秆还田会显著增加甲烷排放。
IPCC此前认为，稻田秸秆还田对甲烷排放的促进效应仅与还田量有关，与还田年限无关。但是，该团队通过15年长期定位试验，揭示了秸秆对甲烷排放的影响随还田年份延长而呈显著降低趋势。稻田甲烷排放由土壤中甲烷产生菌和氧化菌控制，前者喜好秸秆等有机物料及厌氧环境，后者喜欢甲烷和氧气。稻田淹水下，土壤中的氧气主要通过水稻植株和根系输入。在还田的起始年份，秸秆和淹水迅速激发产生菌生长，甲烷大量产生。此时，水稻植株和根系生长受秸秆还田抑制，影响了氧气输送，氧化菌生长受影响，稻田甲烷不能被氧化，排放高；但是，还田约3年后，稻田土壤肥力显著提高，水稻植株和根系生长旺盛，促进了氧气输送，土壤含氧量迅速提高，氧化菌快速增长，将甲烷氧化为二氧化碳，甲烷排放量显著下降。该成果不仅可为全球稻田温室气体排放估算提供重要参数，更可以矫正社会对稻田秸秆还田的认识。
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