近日，中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所肥料及施肥技術創(chuàng)新團隊發(fā)現(xiàn)長期綠肥輪作降低稻田甲烷排放，相關研究成果發(fā)表在《地球未來（Earth's Future）》上。

 

　　盡管綠肥能夠改善土壤健康、增加碳固存并減少化肥使用，但綠肥與水稻輪作對稻田甲烷排放的影響仍存在爭議。研究表明，利用綠肥可能導致甲烷排放增加或減少，這種差異可能與綠肥種植年限、翻壓量、碳氮比（C/N）及土壤微生物群落變化等因素有關。中國南方作為全國主要水稻種植區(qū)，貢獻了全國85%的稻田甲烷排放，且冬季休耕田面積大，具有巨大的綠肥應用潛力。因此，明確長期綠肥輪作對甲烷排放的影響機制，對制定可持續(xù)農(nóng)業(yè)管理策略至關重要。

 

　　本研究采用多尺度方法，結合田間觀測、分子生物學技術和模型模擬，系統(tǒng)評估了綠肥-水稻輪作對甲烷排放的影響。結果顯示，綠肥管理措施（種植年限和翻壓量）是導致綠肥-稻田系統(tǒng)甲烷變異的關鍵驅(qū)動因子，可解釋78.4%的排放變異。綠肥主要通過影響土壤甲烷產(chǎn)生與氧化基因豐度比調(diào)控甲烷排放，且該比值隨種植年限的增加而降低。研究團隊將這一微生物機制納入過程模型，預測中國南方約76%的稻田可通過近15年的綠肥輪作實現(xiàn)甲烷減排。相關研究為利用綠肥減排稻田甲烷排放提供了科學依據(jù)。

 

　　河海大學梁浩教授和付瑾副教授，安徽農(nóng)業(yè)大學周國朋教授為本文的共同作者。北京大學周豐教授，中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所曹衛(wèi)東研究員為通訊作者。研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全國重點實驗室、“十四五”國家重點研發(fā)計劃項目（2021YFD1700200）、國家自然科學基金（32072678、32202609）、國家綠肥產(chǎn)業(yè)技術體系（CARS-22）資助。

 

　　【引文方式】：Liang, H., Fu, J., Zhou, G.P., Feng, J.G., Zhu, Q.A., Smith, P., Gabrielle, B., Li, T., Schmidt, S., Xu, C.X., Liu, J., Nie, J., Wu, J., Geng, M.J., Wang, F., Liang, Y.T., Cao, W.D.*, Zhou, F.* （2025）。 Sustained green manure‐rice rotations can mitigate methane emissions by enhancing microbial methane oxidation in southern China. Earth's Future, 13, e2024EF005698.

 

　　https://doi.org/10.1029/2024EF005698

 

　　原文鏈接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024EF005698