西南大學(xué)最新研究給出糧食增產(chǎn)與凈碳減排“雙贏”路徑

文章來源:科技日報(bào)雍黎2024-03-19 08:48

3月18日,記者從西南大學(xué)獲悉,該校資源環(huán)境學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國內(nèi)外多所高校近日在《自然·食物》期刊在線發(fā)表了題為“協(xié)同實(shí)現(xiàn)凈碳減排和水稻增產(chǎn)的有機(jī)氮肥與水分綜合管理”的論文,揭示了稻作區(qū)有機(jī)替代對水稻產(chǎn)量和溫室氣體排放的影響,提出了稻作區(qū)基于有機(jī)替代的增產(chǎn)減排綜合水肥管理策略,為協(xié)同實(shí)現(xiàn)全球水稻產(chǎn)能提升和凈碳減排提供了基于自然解決方案的路徑。

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據(jù)了解,提高農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物中養(yǎng)分資源的循環(huán)利用是全球農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的關(guān)鍵。在稻田生態(tài)系統(tǒng)中,施用有機(jī)肥可以顯著提升水稻產(chǎn)量,但同時(shí)會(huì)排放高通量的甲烷,不利于實(shí)現(xiàn)全球碳減排的戰(zhàn)略目標(biāo)。如何合理施用有機(jī)肥,才能促進(jìn)水稻增產(chǎn)的同時(shí)降低甲烷排放,一直是當(dāng)前稻作生產(chǎn)的重大科學(xué)挑戰(zhàn)。

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主要研究結(jié)果簡圖。研究團(tuán)隊(duì)供圖 禸嫆@唻洎:狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

該研究根據(jù)全球不同地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件,以水稻產(chǎn)量提升為首要目標(biāo),建立了相應(yīng)的有機(jī)替代方案。研究發(fā)現(xiàn),與單施化學(xué)氮肥相比,全球稻作區(qū)采用有機(jī)替代方案使水稻產(chǎn)量增加7%,但是甲烷排放大幅度增加,且稻田土壤有機(jī)碳增量和氧化亞氮減量不能抵消甲烷激增的增溫潛力。

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為此,研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步調(diào)整水分管理,明確了將稻田持續(xù)淹水轉(zhuǎn)變?yōu)殚g歇淹水的甲烷減排潛力。采用機(jī)器學(xué)習(xí)手段和建立全球數(shù)據(jù)集,該研究將農(nóng)田研究結(jié)果擴(kuò)展到全球稻田,考慮總氮投入、有機(jī)氮源類型的最佳有機(jī)氮管理與間歇淹水的水分優(yōu)化管理相結(jié)合,可使全球水稻產(chǎn)量增長9%、凈碳排放降低21%。

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此外,該研究還闡明了中國、印度、非洲等不同資源投入強(qiáng)度的稻田系統(tǒng)的最優(yōu)管理路徑。研究成果為循環(huán)利用有機(jī)氮源、協(xié)同實(shí)現(xiàn)更高生產(chǎn)力和碳中和的可持續(xù)水稻-畜牧業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)提供了全球解決方案。 內(nèi).容.來.自:中`國`碳#排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai f an g.com

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