双季稻减排增收的水氮优化管理模式筛选
发布时间：2021-12-10 15:54
为筛选出"低投入-低排放-高收益"的稻田水氮管理模式,该研究以汉江平原双季稻为研究对象,设计4种氮肥管理方式:1)普通尿素;2)树脂包膜控释尿素;3)普通尿素减氮20%;4)控释尿素减氮20%,和2种水分管理方式:1)常规灌溉;2)薄浅湿晒节水灌溉。采用静态箱-气相色谱法测定甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）的排放量,应用生命周期法（Life Cycle Assessment, LCA）计算水稻生产碳足迹,基于成本收益核算分析单位水稻产量和单位净收益的碳排放强度。结果表明,控释尿素能有效提高双季稻产量,节水灌溉和减氮20%能节约投入成本,对双季稻产量存在一定负效应,但差异不显著。相比普通尿素和常规灌溉,不同水氮优化处理可不同程度降低水稻生产的碳足迹和排放强度,并有助于提高收益。其中节水灌溉搭配控释尿素减氮的综合减排效果最好,早、晚稻总减排量分别为45.8%和42.5%（P<0.05）,同时全年净利润最高,达14 340元/hm2。因此,节水灌溉、控释尿素同时减氮20%的组合技术可实现稻田节本减排增收。
【文章来源】：农业工程学报. 2020,36(21)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
不同处理的早、晚稻CH4和N2O累计排放量
不同处理早、晚稻各部分排放量占总量的比例排序相同，其中温室气体排放（CH4和N2O）所占比例最高，为50.7%～69.9%（图2），其次为氮肥生产（21.6%～33.4%）。各处理早稻和晚稻碳足迹均以U+CI处理最高，分别为6 354和6 119 kg/hm2。节水灌溉、控释尿素和减氮处理均能有效降低碳足迹总量。在普通尿素条件下，US+SWD与U+CI相比，早、晚稻碳排放分别降低28.1%和18.1%，均达到显著性水平（P<0.05）。在常规灌溉条件下，控释尿素显著降低了双季稻温室气体的排放（P<0.05），早、晚稻分别减排27.7%和21.7%。在控释尿素条件下，节水灌溉和减氮施肥也具有很好的减排效果。CRUS+SWD减排效果最好，与U+CI相比，早、晚稻碳足迹分别下降45.8%和42.5%，减排效果均达显著性水平（P<0.05）。因此，节水灌溉，控释尿素减氮20%的组合技术能有效降低水稻生产碳足迹。
在水分管理相同的条件下，施用控释尿素对早、晚稻产量存在正效应（图3）；在氮肥管理相同的条件下，节水灌溉处理的产量都略微下降，但差异不显著；同等条件下再减少氮肥施用量之后，早、晚稻产量也相应减少，但差异不显著。综合两季水稻试验数据来看，两季产量均以CUR+CI处理最高，US+SWD处理最低。可见采用控释尿素具有较好的增产效果，节水灌溉和减氮20%对水稻产量存在一定负效应。不同水氮处理的早稻温室气体排放强度（Green House Gas Emission Intensity,GHGI）范围为0.48～0.94kg/kg，晚稻为0.42～0.81 kg/kg，两季GHGI变化趋势大致一致，控释尿素各处理减排效果均优于普通尿素处理（图4）。其中CRUS+SWD处理排放强度最低，与U+CI处理相比，早、晚稻GHGI分别减少49.1%和48.2%，均达显著性水平（P<0.05）。因此，节水灌溉、控释尿素和减氮20%的组合能够在保持或者增加产量的基础上，有效降低温室气体排放。
【参考文献】：
期刊论文
[1]油菜-水稻复种系统一次性施肥对CH4和N2O净排放的影响[J]. 徐驰,谢海宽,丁武汉,戴震,张婧,王立刚,李虎. 中国农业科学. 2018(20)
[2]不同有机肥对稻田温室气体排放及产量的影响[J]. 吴家梅,纪雄辉,彭华,谢运河,官迪,田发祥,朱坚,霍莲杰. 农业工程学报. 2018(04)
[3]不同灌溉模式和施氮处理下稻田CH4和N2O排放[J]. 董艳芳,黄景,李伏生,王楷,方泽涛,刘靖雯,黄忠华,罗维钢. 植物营养与肥料学报. 2017(03)
[4]中国水稻生产的碳足迹分析[J]. 王兴,赵鑫,王钰乔,薛建福,张海林. 资源科学. 2017(04)
[5]节水灌溉、树脂包膜尿素和脲酶/硝化抑制剂对双季稻温室气体减排的协同作用[J]. 李健陵,李玉娥,周守华,苏荣瑞,万运帆,王斌,蔡威威,郭晨,秦晓波,高清竹,刘硕. 中国农业科学. 2016(20)
[6]江汉平原施氮水平对稻田CH4和N2O排放及水稻产量的影响[J]. 苏荣瑞,刘凯文,王斌,金涛,李健陵,蔡威威,尤慧,周守华. 中国农业科技导报. 2016(05)
[7]不同施氮水平下水稻田温室气体排放影响研究[J]. 郑洁敏,钟一铭,戈长水,杨京平,王小鹏. 核农学报. 2016(10)
[8]我国主粮作物的化学农药用量及其温室气体排放估算[J]. 张国,逯非,黄志刚,陈舜,王效科. 应用生态学报. 2016(09)
[9]不同灌溉模式下寒地稻田CH4和N2O排放及温室效应研究[J]. 王孟雪,张忠学,吕纯波,林彦宇. 水土保持研究. 2016(02)
[10]缓/控释尿素对稻田周年CH4和N2O排放的影响[J]. 郭晨,徐正伟,王斌,任涛,万运帆,邹家龙,鲁剑巍,李小坤. 应用生态学报. 2016(05)
博士论文
[1]吉林西部水田土壤碳库时空模拟及水稻生产的碳足迹研究[D]. 徐小明.吉林大学 2011
硕士论文
[1]我国与欧盟碳交易的市场风险比较研究[D]. 翟大恒.山东财经大学 2016
本文编号：3532936
【文章来源】：农业工程学报. 2020,36(21)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
不同处理的早、晚稻CH4和N2O累计排放量
不同处理早、晚稻各部分排放量占总量的比例排序相同，其中温室气体排放（CH4和N2O）所占比例最高，为50.7%～69.9%（图2），其次为氮肥生产（21.6%～33.4%）。各处理早稻和晚稻碳足迹均以U+CI处理最高，分别为6 354和6 119 kg/hm2。节水灌溉、控释尿素和减氮处理均能有效降低碳足迹总量。在普通尿素条件下，US+SWD与U+CI相比，早、晚稻碳排放分别降低28.1%和18.1%，均达到显著性水平（P<0.05）。在常规灌溉条件下，控释尿素显著降低了双季稻温室气体的排放（P<0.05），早、晚稻分别减排27.7%和21.7%。在控释尿素条件下，节水灌溉和减氮施肥也具有很好的减排效果。CRUS+SWD减排效果最好，与U+CI相比，早、晚稻碳足迹分别下降45.8%和42.5%，减排效果均达显著性水平（P<0.05）。因此，节水灌溉，控释尿素减氮20%的组合技术能有效降低水稻生产碳足迹。
在水分管理相同的条件下，施用控释尿素对早、晚稻产量存在正效应（图3）；在氮肥管理相同的条件下，节水灌溉处理的产量都略微下降，但差异不显著；同等条件下再减少氮肥施用量之后，早、晚稻产量也相应减少，但差异不显著。综合两季水稻试验数据来看，两季产量均以CUR+CI处理最高，US+SWD处理最低。可见采用控释尿素具有较好的增产效果，节水灌溉和减氮20%对水稻产量存在一定负效应。不同水氮处理的早稻温室气体排放强度（Green House Gas Emission Intensity,GHGI）范围为0.48～0.94kg/kg，晚稻为0.42～0.81 kg/kg，两季GHGI变化趋势大致一致，控释尿素各处理减排效果均优于普通尿素处理（图4）。其中CRUS+SWD处理排放强度最低，与U+CI处理相比，早、晚稻GHGI分别减少49.1%和48.2%，均达显著性水平（P<0.05）。因此，节水灌溉、控释尿素和减氮20%的组合能够在保持或者增加产量的基础上，有效降低温室气体排放。
【参考文献】：
期刊论文
[1]油菜-水稻复种系统一次性施肥对CH4和N2O净排放的影响[J]. 徐驰,谢海宽,丁武汉,戴震,张婧,王立刚,李虎. 中国农业科学. 2018(20)
[2]不同有机肥对稻田温室气体排放及产量的影响[J]. 吴家梅,纪雄辉,彭华,谢运河,官迪,田发祥,朱坚,霍莲杰. 农业工程学报. 2018(04)
[3]不同灌溉模式和施氮处理下稻田CH4和N2O排放[J]. 董艳芳,黄景,李伏生,王楷,方泽涛,刘靖雯,黄忠华,罗维钢. 植物营养与肥料学报. 2017(03)
[4]中国水稻生产的碳足迹分析[J]. 王兴,赵鑫,王钰乔,薛建福,张海林. 资源科学. 2017(04)
[5]节水灌溉、树脂包膜尿素和脲酶/硝化抑制剂对双季稻温室气体减排的协同作用[J]. 李健陵,李玉娥,周守华,苏荣瑞,万运帆,王斌,蔡威威,郭晨,秦晓波,高清竹,刘硕. 中国农业科学. 2016(20)
[6]江汉平原施氮水平对稻田CH4和N2O排放及水稻产量的影响[J]. 苏荣瑞,刘凯文,王斌,金涛,李健陵,蔡威威,尤慧,周守华. 中国农业科技导报. 2016(05)
[7]不同施氮水平下水稻田温室气体排放影响研究[J]. 郑洁敏,钟一铭,戈长水,杨京平,王小鹏. 核农学报. 2016(10)
[8]我国主粮作物的化学农药用量及其温室气体排放估算[J]. 张国,逯非,黄志刚,陈舜,王效科. 应用生态学报. 2016(09)
[9]不同灌溉模式下寒地稻田CH4和N2O排放及温室效应研究[J]. 王孟雪,张忠学,吕纯波,林彦宇. 水土保持研究. 2016(02)
[10]缓/控释尿素对稻田周年CH4和N2O排放的影响[J]. 郭晨,徐正伟,王斌,任涛,万运帆,邹家龙,鲁剑巍,李小坤. 应用生态学报. 2016(05)
博士论文
[1]吉林西部水田土壤碳库时空模拟及水稻生产的碳足迹研究[D]. 徐小明.吉林大学 2011
硕士论文
[1]我国与欧盟碳交易的市场风险比较研究[D]. 翟大恒.山东财经大学 2016
本文编号：3532936
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3532936.html
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