近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所作物耕作與生態(tài)創(chuàng)新團隊和南京農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合攻關(guān)，發(fā)現(xiàn)大氣二氧化碳濃度（eCO2）升高可以顯著促進水稻生長，但對甲烷排放的促進作用呈明顯下降趨勢，說明國際上遠遠高估了未來氣候背景下稻田甲烷的排放量。該發(fā)現(xiàn)可以為我國乃至全球農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，制定碳達峰、碳中和行動綱領(lǐng)提供更科學(xué)的決策依據(jù)。5月6日，該研究成果在線發(fā)表在《作物學(xué)報（The Crop Journal）》上。
據(jù)團隊首席、中國農(nóng)科院作科所研究員張衛(wèi)建介紹，大氣二氧化碳濃度升高能夠顯著促進水稻生長，并可為稻田產(chǎn)甲烷菌提供更多的有機碳源，國際上由此普遍估計eCO2升高將提高稻田甲烷排放40%以上。研究人員基于前期試驗，發(fā)現(xiàn)eCO2升高對稻田甲烷的增排效應(yīng)隨著處理年限的推移而呈顯著下降趨勢，第一年eCO2的甲烷增幅達到69.4%，第二年為44.0%，第三年僅為25.6%。為進一步驗證該現(xiàn)象并揭示其機制，研究人員借助步入式人工氣候室開展了兩個生長季的盆栽試驗。
研究發(fā)現(xiàn)，在兩個生長季中，eCO2對水稻葉片光合速率、生物量和籽粒產(chǎn)量的促進效應(yīng)相似。但是，eCO2對甲烷排放的提高效應(yīng)顯著下降，第一季甲烷排放的增幅達48%-101%，第二季僅為28%-30%，這與前期試驗結(jié)果一致。甲烷排放是由其產(chǎn)生與氧化兩個過程決定，土壤微生物分析發(fā)現(xiàn)，eCO2處理可以同時提高甲烷產(chǎn)生菌和氧化菌，但隨著時間推移，eCO2處理對甲烷氧化菌的促進效應(yīng)更強，從而逐步加強了甲烷的氧化消耗，降低eCO2對甲烷的增排效應(yīng)。
該研究得到了“十三五”國家重點研發(fā)計劃和中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項目資助。
據(jù)團隊首席、中國農(nóng)科院作科所研究員張衛(wèi)建介紹，大氣二氧化碳濃度升高能夠顯著促進水稻生長，并可為稻田產(chǎn)甲烷菌提供更多的有機碳源，國際上由此普遍估計eCO2升高將提高稻田甲烷排放40%以上。研究人員基于前期試驗，發(fā)現(xiàn)eCO2升高對稻田甲烷的增排效應(yīng)隨著處理年限的推移而呈顯著下降趨勢，第一年eCO2的甲烷增幅達到69.4%，第二年為44.0%，第三年僅為25.6%。為進一步驗證該現(xiàn)象并揭示其機制，研究人員借助步入式人工氣候室開展了兩個生長季的盆栽試驗。
研究發(fā)現(xiàn)，在兩個生長季中，eCO2對水稻葉片光合速率、生物量和籽粒產(chǎn)量的促進效應(yīng)相似。但是，eCO2對甲烷排放的提高效應(yīng)顯著下降，第一季甲烷排放的增幅達48%-101%，第二季僅為28%-30%，這與前期試驗結(jié)果一致。甲烷排放是由其產(chǎn)生與氧化兩個過程決定，土壤微生物分析發(fā)現(xiàn)，eCO2處理可以同時提高甲烷產(chǎn)生菌和氧化菌，但隨著時間推移，eCO2處理對甲烷氧化菌的促進效應(yīng)更強，從而逐步加強了甲烷的氧化消耗，降低eCO2對甲烷的增排效應(yīng)。
該研究得到了“十三五”國家重點研發(fā)計劃和中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項目資助。
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