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首頁» 新聞動態» 科研進展» 作科所發現大氣二氧化碳濃度升高對稻田甲烷排放的促進作用隨時間顯著下降

作科所發現大氣二氧化碳濃度升高對稻田甲烷排放的促進作用隨時間顯著下降

  近日,欧洲杯手机投注作物科學研究所作物耕作与生态創新團隊和南京农业大学通过联合攻关,发现大气二氧化碳浓度升高(eCO2)可以显著促进水稻生长,但对甲烷排放的促进作用呈明显下降趋势,说明国际上远远高估了未来气候背景下稻田甲烷的排放量。最近中美“应对气候危机”的联合声明中强调加强非二氧化碳温室气体甲烷的减排行动,我国也承诺到2030年前实现碳达峰、2060年前碳中和,该发现可以为我国乃至全球农业领域,制定碳达峰碳中和行动纲领提供更科学的决策依据。5月6日,该研究成果在《作物学报(The Crop Journal)》上在线发表。

  據張衛建研究員介紹,大氣二氧化碳濃度升高(eCO2)能夠顯著促進水稻生長,並可爲稻田産甲烷菌提供更多的有機碳源,國際上普遍認爲大氣二氧化碳濃度升高將提高稻田甲烷排放40%以上。

  研究人員基于前期試驗,發現大氣二氧化碳濃度升高對稻田甲烷的增排效應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%,而第二年爲44.0%,第三年僅爲25.6%。爲進一步驗證該現象並揭示其機制,作者借助步入式人工氣候室開展了兩個生長季的盆栽試驗。研究發現,在兩個生長季中,eCO2對水稻葉片光合速率、生物量和籽粒産量的促進效應相似;但是,eCO2對甲烷排放的提高效應顯著下降,第一季甲烷排放的增幅達48%-101%,而第二季僅爲28%-30%,這與前期試驗結果一致。甲烷排放是由其産生與氧化兩個過程決定,土壤微生物分析發現,eCO2處理可以同時提高甲烷産生菌和氧化菌,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。

  

  FACE試驗(a)、盆栽試驗(b)平均甲烷排放及盆栽試驗産甲烷菌(c)及甲烷氧化菌(d)豐度

  aCO2,正常大氣CO2濃度處理;eCO2,大氣CO2浓度升高处理;AA,正常大氣CO2濃度處理;AE,首次大氣CO2濃度升高處理;EE,連續大氣CO2濃度升高處理。

  該成果以作科所博士研究生錢浩宇爲第一作者,作科所張衛建研究員和南京農業大學江瑜教授爲共同通訊作者。研究得到了“十三五”國家重點研發計劃和中國農科院科技創新工程等項目資助。



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