水稻生产是中国农业温室气体的主要排放源之一,针对"碳达峰"和"碳中和"的战略目标,探究影响水稻生产固碳减排的关键因素,构建水稻生产固碳减排技术体系具有重要意义.本文针对长江中下游水稻主产区,开展包括免耕、氮肥深施、间歇性节水灌溉、秸秆氮肥配施管理等低碳管理措施在内的定位试验,分析水稻生产固碳减排的关键影响因素.在长期监测稻田温室气体排放的基础上,使用13C核磁共振技术分析有机碳官能团分子结构,明确稻作管理措施增汇减排机理.进一步从碳足迹角度评估不同稻作管理技术下稻田生产间接碳排放.同时使用13C秸秆示踪技术,明确秸秆外源碳在稻作循环中的转化比例.研究结果显示,通过调控秸秆和氮肥配比,可以促进秸秆碳向小分子官能团的转化,并促进土壤团聚体吸附外源颗粒有机碳,相比常规秸秆管理模式提高土壤碳库闭蓄态颗粒有机碳储量32.3％.间歇性节水灌溉技术可以通过提高甲烷氧化菌丰度,减少稻田甲烷排放19.9％～21.1％.免耕等低能耗稻田管理技术可以减少燃油和人力等投入,综合降低稻田生产间接碳排放10.5％～16.7％.相对于常规稻田秸秆还田模式,间歇性节水灌溉、秸秆氮肥配施等管理技术可以提高秸秆外源碳循环固定率57.3％～59.9％.土壤团聚体结构发育、碳排放功能微生物、土壤氮素底物浓度、水稻生产碳足迹和作物碳固定量是影响水稻生产碳中和的关键因素.从"增汇""减排""降耗""循环"角度,构建水稻生产固碳减排技术体系可以促进水稻生产碳固持28.9％～67.6％.

稻田;固碳减排;碳中和;碳足迹;碳循环

刘天奇;胡权义;汤计超;李成芳;江洋;刘娟;曹凑贵

农业农村部长江中游作物生理生态与耕作重点实验室/华中农业大学植物科学技术学院 武汉 430070

中国生态农业学报（中英文）

[1]刘天奇;胡权义;汤计超;李成芳;江洋;刘娟;曹凑贵-.长江中下游水稻生产固碳减排关键影响因素及技术体系)[J].中国生态农业学报（中英文）,2022(04):603-615

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