東北地理所在土壤改良劑調(diào)控鹽堿稻田碳氮氣體排放方面取得進展
????東北松嫩平原是世界上蘇打鹽堿地的主要分布區(qū)之一，區(qū)域鹽堿地的大規(guī)模水田開發(fā)是保障國家糧食安全的重要途徑。在“雙碳”目標背景下，稻田生態(tài)系統(tǒng)的溫室氣體排放受到廣泛關(guān)注。東北地理所水環(huán)境污染與防治團隊前期研究發(fā)現(xiàn)，重度鹽漬化稻田可能是甲烷（CH4）和氨氣（NH3）的排放熱區(qū)（Wang et al.,2023），因此，在鹽堿地稻田開發(fā)過程中，不同農(nóng)田管理措施產(chǎn)生的碳氮氣體排放問題尤其值得關(guān)注。土壤改良劑已被證實在緩解鹽堿脅迫、改善土壤理化性狀和提高作物產(chǎn)量方面具有顯著效果，但其是否會影響稻田碳氮氣體排放尚無統(tǒng)一結(jié)論。
????聚焦鹽堿地改良和全球溫室效應(yīng)關(guān)鍵科學(xué)問題，東北地理所水環(huán)境污染與防治團隊通過控制實驗，解析了施用脫硫石膏和有機肥兩種改良措施對鹽堿稻田碳氮氣體排放的影響與機制。結(jié)果表明，脫硫石膏和有機肥添加處理可顯著降低鹽堿稻田CH4（78%和65%）和CO2（26%和11%）的排放，但增加了N2O（41%和18%）和NH3（26%和45%）的排放。對微生物群落結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，土壤改良劑添加后微生物群落的競爭性降低，可能是促進N2O排放和NH3揮發(fā)的主要原因。相關(guān)研究結(jié)果可為鹽堿稻田碳氮氣體減排優(yōu)化管理提供科學(xué)支撐。
圖1 土壤改良劑影響鹽堿稻田碳氮氣體排放的效應(yīng)與機制
????上述成果發(fā)表在《Science of the Total Environment》期刊上，由崔虎特別研究助理（第一作者）和祝惠研究員（通訊作者）等共同完成。該研究得到吉林省自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金項目、中國科學(xué)院創(chuàng)新交叉團隊項目、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進會和東北地理所青年科學(xué)家小組項目的資助。
????論文信息及鏈接如下：Cui,H.,Zhu,H*.,Zhang,F.M.,Wang,X.Y.,Hou,S.N.,Feng,W.D. 2024. Soil amendments reduce CH4 and CO2 but increase N2O and NH3 emissions in saline-alkali paddy fields. Science of the Total Environment,924,171673. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.171673
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