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[新京报]稻田释放甲烷 影响可能被高估

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  在生态环境日益受到重视的今天,稻田的甲烷排放也受到越来越多的质疑。不过,近日我国科学家的一项研究则显示,未来气候下,稻田甲烷的排放量可能被高估。该研究成果在线发表在《作物学报(The Crop Journal)》上。

  甲烷是一种温室气体,在自然界中,植物腐烂会产生甲烷。农业生产中,稻田中释放的甲烷一直备受关注。这是因为,在淹水的条件下,稻田土壤中的腐烂植物体等有机物,被产甲烷细菌分解,产生了甲烷。甲烷轻于空气,当它进入空气之后,会不断向高空聚集,与二氧化碳、氧化亚氮、氟利昂等,共同加剧温室效应。

  我国是世界上最大的水稻生产国,早在上世纪80年代,稻田释放甲烷的问题,就被广泛关注。但随着研究的深入,越来越多的科学结论显示,稻田释放甲烷的问题,远没有想象中的那么严重。

  此次,中国农业科学院作物科学研究所作物耕作与生态创新团队和南京农业大学联合攻关,发现了大气中二氧化碳浓度和稻田甲烷释放的复杂关系。

  据张卫建研究员先容,大气二氧化碳浓度升高能够显著促进水稻生长,并可为稻田产甲烷菌提供更多的有机碳源,国际上由此普遍估计大气二氧化碳浓度升高,将提高稻田甲烷排放40%以上。

  但研究人员长期跟踪试验发现,大气二氧化碳浓度升高,对稻田甲烷的增排效应,随着处理年限的推移而呈显著下降趋势,试验中,第一年的甲烷增幅达到69.4%,第二年为44.0%,第三年仅为25.6%。

  为进一步验证该现象并揭示其机制,研究人员借助步入式人工气候室,开展了两个生长季的盆栽试验。研究发现,在两个生长季中,大气二氧化碳浓度对水稻叶片光合速率、生物量和籽粒产量的促进效应相似;但是,大气二氧化碳浓度对甲烷排放的提高效应显著下降,第一季甲烷排放的增幅达48%-101%,第二季仅为28%-30%,这与前期试验结果一致。

  “甲烷排放是由其产生与氧化两个过程决定,土壤微生物分析发现,eCO2处理可以同时提高甲烷产生菌和氧化菌,但随着时间推移,eCO2处理对甲烷氧化菌的促进效应更强,从而逐步加强了甲烷的氧化消耗,降低eCO2对甲烷的增排效应。”张卫建说。

  据先容,这一发现,说明国际上过去对稻田甲烷排放量的估计,远远高出实际的情况,张卫建先容,“最近中美‘应对气候危机’的联合声明中,强调加强非二氧化碳温室气体甲烷的减排行动,我国也承诺到2030年前实现碳达峰、2060年前碳中和,该发现可以为我国乃至全球农业领域,制定碳达峰、碳中和行动纲领提供更科学的决策依据。”

  该研究得到了“十三五”国家重点研发计划和中国农科院科技创新工程等项目资助。

(单位:中国农业科学院作物科学研究所 )
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