控制灌溉稻田甲烷排放規(guī)律及其影響機(jī)理研究.pdf

1、本研究于2005.06～2006.10連續(xù)2年在江蘇省昆山市排灌試驗(yàn)基地內(nèi)進(jìn)行。以麥茬稻為研究對(duì)象，以持續(xù)淹水(以下簡(jiǎn)稱“淹灌”)為對(duì)照，采用人工靜態(tài)箱一氣相色譜法田間原位測(cè)定稻田CH<,4>排放通量，較系統(tǒng)地分析研究了節(jié)水控制灌溉模式下(以下簡(jiǎn)稱“控灌”)稻田CH<,4>排放規(guī)律及其影響機(jī)理。主要結(jié)果如下： 1、華東稻麥輪作區(qū)的控灌稻田CH<,4>季節(jié)平均排放率0.8 mg·mg<'-2>·h<'-1>～8.15mg·m<'-

2、2>·h<'-1>，年排放量2.4g·m<'-2>～24.5g·m<'-2>。與淹灌稻田相比，控灌模式極大地減少了稻田CH<,4>排放，減小幅度達(dá)39％～85％。 2、控灌稻田CH<,4>排放主要呈現(xiàn)單峰型季節(jié)變化，CH<,4>排放集中在分蘗前期和中期，排放峰值出現(xiàn)的時(shí)間會(huì)比持續(xù)淹灌稻田提前10多天。控灌稻田CH<,4>排放的日變化以上午出現(xiàn)極小值，午后出現(xiàn)極大值的單峰模態(tài)為主。 3、控灌稻田分蘗前期的排水或水分落干對(duì)其

3、CH<,4>排放的季節(jié)變化模式起主要調(diào)控作用，而前期是否施用有機(jī)底肥決定了CH<,4>季節(jié)排放峰值的幅度。控灌稻田接近飽和含水率的土壤水分狀況也是有利于稻田CH<,4>減排的。 4、無(wú)論何種灌溉模式，溫度(包括氣溫和土溫)變化都是稻田cH4排放季節(jié)變化與日變化的重要原因?？毓嗟咎锂?dāng)土壤Eh>100mV時(shí)，CH<,4>季節(jié)排放與日排放都隨20cm土層土壤Eh的升高呈指數(shù)或線性衰減。 5、控灌和淹灌稻田土壤水溶解CH4含量的

4、變化范圍分別為0.01umol-L<'-1>～7.76umol·L<'-1>和0.02umol·L<'-1>～24.99umol·L<'-1>前者明顯低于后者?？毓嗟咎顲H<,4>排放很大程度上由20cm左右土層土壤水溶解CH<,4>含量決定。 6、無(wú)論灌溉模式如何，莖蘗消長(zhǎng)和株高變化對(duì)CH<,4>排放的影響不顯著。控灌無(wú)水層條件下，CH4排放受到抑制時(shí)，較強(qiáng)的根系活性會(huì)促進(jìn)CH<,4>排放。 7、水稻控制灌溉模式可以較

5、淹灌模式節(jié)水75％～80％，并維持或增加水稻產(chǎn)量，還大幅減少了稻田CH<,4>排放，能夠?qū)崿F(xiàn)稻田CH<,4>減排與水稻節(jié)水增產(chǎn)的和諧統(tǒng)一。 主要結(jié)論： 1、控制灌溉稻田分蘗前期的排水或水分落干對(duì)其CH<,4>排放的季節(jié)變化模式起主要調(diào)控作用，而前期是否施用有機(jī)底肥決定了CH<,4>季節(jié)排放峰值的幅度。 2、控制灌溉稻田CH<,4>排放的季節(jié)變化可以用20cm左右土層土壤水溶解CH<,4>含量的季節(jié)變化來(lái)解釋和模擬