水稻品种对CH4产生、排放及δ13CH4的影响

• 作者: 于海洋 张广斌 张文宣 徐华 马静
• 来源期刊: 生态环境学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 水稻品种 CH4产生 CH4排放 δ13C 土壤Eh
• 年，卷（期）: 2015,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 196-203
• 页数: 8页
• 分类号: X511
• 字数: 7470字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.02.003

摘要

水稻品种是调控CH4产生和排放的关键因素。关于水稻品种对稻田产生和排放CH4的稳定性碳同位素组成（δ13CH4）的影响研究鲜见报道。通过温室盆栽和室内培养试验并结合稳定性碳同位素方法，研究了持续淹水条件下4个水稻生育期镇稻624、农香98和中早33的土壤CH4产生潜力、土壤溶液CH4浓度、CH4排放通量及产生、排放CH4的δ13C值，为最终筛选优质高产且低 CH4排放的水稻品种提供 CH4排放相关过程及其稳定性碳同位素方面的参考数据。结果表明：在分蘖期和拔节期，镇稻624和农香98的土壤CH4产生潜力显著高于中早33，在灌浆期和成熟期显著小于后者（P<0.05）。三者土壤CH4产生潜力、土壤溶液CH4浓度最高值和土壤Eh的最低值依次出现在拔节期（2.6μg·g-1·d-1，346.9μmol·L-1，-296 mV）、拔节期（3.2μg·g-1·d-1，425.9μmol·L-1，-316 mV）和灌浆期（2.4μg·g-1·d-1、435.2μmol·L-1，-308 mV）。各品种土壤CH4产生潜力均与相应土壤溶液中CH4浓度显著正相关（P<0.01），且与土壤Eh显著负相关（P<0.01）。镇稻624和农香98在分蘖盛期CH4排放通量最大（67.1和68.7 mg·m-2·h-1），中早33则在拔节期（58.5 mg·m-2·h-1）。各品种CH4季节排放总量依次为55.29、55.74和40.82 g·m-2，前二者无显著差异，显著高于中早33，这可能是镇稻624和农香98的土壤CH4产生潜力在分蘖期和拔节期显著大于中早33，而各品种CH4排放又相对集中在分蘖期和拔节期的缘故。相关分析表明，各生育期CH4排放通量与相应的土壤 CH4产生潜力显著正相关（P<0.01）。可见水稻品种通过影响土壤的 CH4产生，进而影响稻田CH4的排放。镇稻624和中早33土壤产生CH4的δ13C值从约-67.0‰增至-55.5‰，农香98则先减后增，范围为-64.2‰~-52.9‰，这说明镇稻624和中早33的土壤CH4产生途径差异较小，而二者与农香98差异较大。各品种排放CH4的δ13C值均先减后增，分别为-67.6‰~-48.5‰、-73.0‰~-47.3‰和-60.9‰~-46.7‰，季节平均值依次为-52.7‰、-52.5‰和-54.8‰。总体上，水稻品种影响排放δ13CH4值的季节变化。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张文宣	土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院南京土壤研究所	2	34	2.0	2.0
3	张广斌	土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院南京土壤研究所	2	34	2.0	2.0
4	马静	土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院南京土壤研究所	5	66	3.0	5.0
5	于海洋	土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院南京土壤研究所	6	30	2.0	5.0