CO2浓度升高年限和升高梯度以及农田管理措施影响稻田CH4和N2O排放对CO2升高的响应

近日，《中国科学：地球科学》杂志在线发表了中科院南京土壤所徐华课题组的研究成果，该研究团队荟萃分析了以往关于CO₂浓度升高影响稻田CH₄和N₂O排放的研究数据，发现CO₂浓度升高对稻田CH₄和N₂O排放的促进作用可能不断减弱，甚至可能会存在抑制作用。

研究人员认为：整体平均而言，CO₂浓度升高显著增加稻田CH₄排放（增幅为23%，P < 0.05），同时显著降低稻田N₂O排放（降幅为22%，P < 0.05）。CO₂浓度升高对稻田CH₄和N₂O排放的影响程度与CO₂熏气年限和CO₂浓度梯度有关。CO₂熏气年限大于10年时，CO₂浓度升高同时显著降低稻田CH₄和N₂O排放，降幅分别为27%和53%（P < 0.05）；随CO₂浓度梯度上升，CO₂浓度升高对稻田CH₄排放的促进作用呈现先减弱后增强的趋势，而对稻田N₂O排放的影响则由促进作用变为抑制作用。

同时，不同氮肥施用量、秸秆还田、水分管理和水稻品种等田间管理措施不同程度地影响稻田CH₄和N₂O排放对CO₂浓度升高的响应。无秸秆和半量秸秆还田时，CO₂浓度升高显著促进稻田CH₄排放（增幅分别为27%和49%，P < 0.05），而全量秸秆还田时，CO₂浓度升高对稻田CH₄排放无显著影响（P > 0.05）；随秸秆还田量的增加，CO₂浓度升高对稻田N₂O排放的抑制作用不断增强。对比持续淹水，间歇灌溉条件下CO₂浓度升高减弱了对稻田CH₄排放的促进作用，却增强了对稻田N₂O排放的抑制作用。

因此，未来CO₂浓度升高条件下，建议推广全量秸秆还田和间歇灌溉相结合的稻田管理措施，并辅以优化氮肥管理和选育“高产低排”水稻品种等方法，达到最优的“增产减排”效果。此外，有必要进行多尺度、多要素和多方法的综合研究，以期有效降低稻田CH₄和N₂O排放对CO₂浓度升高响应的不确定性。

研究详情请见原文：

Effects of elevated CO₂ concentration on CH₄ and N₂O emissions from paddy fields: A meta-analysis

https://doi.org/10.1007/s11430-021-9848-2

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