我國是世界上最大的水稻生產國,水稻當季光合產物是稻田CH4(甲烷)產生菌的重要碳源,因此,國內外普遍認為水稻高產新品種將進一步增加稻田CH4排放。但是,南京農業大學江瑜博士最新的一項研究表明,我國現代水稻既增產又減排,對應對氣候變化的品種改良和稻作技術創新具有重要意義。
稻田CH4排放問題一直受到國際的廣泛關注。江瑜研究發現,高產新品種對稻田CH4排放的影響取決于稻田土壤有機質水平。當稻田土壤貧瘠(有機質含量低于1.4%)時,高產品種會提高CH4排放;在中高產稻田(有機質含量高于2.1%),高產新品種顯著降低稻田甲烷排放。根據第二次土壤普查數據,我國80%以上的稻田有機質含量高于2.1%,且近年來呈現遞增趨勢。而且,中高產稻田的CH4排放總量遠高于貧瘠稻田,因此,高產新品種的CH4凈減排量遠高于其在貧瘠稻田的增排效果。所以,我國水稻高產新品種的大面積推廣,不僅保障了國家的口糧安全,而且起到了顯著CH4減排效果。
事實上,高產新品種不僅可以通過根系分泌物和凋落物的形式為稻田CH4產生菌提供更多的碳源,促進CH4產生過程;同時還可以通過強大的通氣組織(根系)為稻田CH4氧化菌提供更多的氧氣,促進CH4氧化過程。當土壤貧瘠時,CH4產生的碳源主要來自當季光合產物,高產品種可以顯著提高CH4產生進而增加排放。當土壤比較肥沃時,土壤有機碳源充足,但氧氣不足,高產品種根際泌氧強,可以促進CH4氧化進而減少排放。可見,水稻高產新品種對稻田CH4排放的調控,是通過植株影響土壤碳源和氧源及微生物群落狀況,是一個地上地下的互作過程。
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