? ? ??四川農(nóng)業(yè)大學任萬軍教授團隊于2013年開始在位于四川盆地的崇州市四川農(nóng)業(yè)大學現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研發(fā)基地,布置了水旱輪作長期定位試驗。2016-2018年,以全球輪作面積最大的麥-稻(WR)輪作系統(tǒng)為對照,測定了蒜-稻輪作系統(tǒng)周年土壤C、N養(yǎng)分、作物產(chǎn)量、溫室氣體排放(N2O和CH4)和凈經(jīng)濟效益(NEB),通過計算輪作系統(tǒng)周年單位凈經(jīng)濟效益產(chǎn)生的溫室氣體增溫潛勢作為排放強度(GHGI)來衡量溫室氣體排放與產(chǎn)出之間的關系。
? ? ??研究結果顯示蒜-稻系統(tǒng)的周年NEB是麥-稻系統(tǒng)的10余倍,而GHGI卻不及麥-稻的五分之一,表明蒜-稻系統(tǒng)是一個經(jīng)濟收益高且溫室氣體排放強度低的生產(chǎn)系統(tǒng)。雖然蒜-稻系統(tǒng)造成了旱季較高的N2O排放和稻季較高的CH4排放,但由于大蒜極高的經(jīng)濟價值和后茬較高的稻谷產(chǎn)量極大地提高了其NEB,這就使得蒜-稻系統(tǒng)產(chǎn)生單位溫室氣體排放帶來的經(jīng)濟收益遠高于麥-稻系統(tǒng)。
? ? ??蒜-稻系統(tǒng)旱季的N2O排放對全年的GWP貢獻率高達57.1%,主要是旱季大蒜較高的氮肥用量極大的提高了土壤氮養(yǎng)分含量所致。反觀不施氮肥對照(GRCK)兩年的大蒜產(chǎn)量分別只減少了22.9%和45.2%,這就表明在不減少蒜-稻系統(tǒng)大蒜產(chǎn)量的基礎上氮肥用量仍有縮減的空間。
? ? ??與麥-稻系統(tǒng)相比,蒜-稻系統(tǒng)的GHGI極低,是因為其極高的NEB抵消了增加的溫室氣體排放。同時,蒜-稻系統(tǒng)還具有較大的溫室氣體減排潛力。本研究為今后蒜-稻系統(tǒng)溫室氣體減排和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中高效、綠色、低碳的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的選擇提供了重要理論依據(jù)。
主要結論:
? ? ??蒜-稻系統(tǒng)具有高凈經(jīng)濟效益(NEB)和低溫室氣體排放強度(GHGI),有助于糧食安全。
? ? ??蒜-稻系統(tǒng)的高溫室氣體增溫潛勢(GWP)主要來自于旱季N2O排放。
? ? ??蒜-稻系統(tǒng)增加了土壤對碳(C)、氮(N)養(yǎng)分的固持。
? ? ??蒜-稻系統(tǒng)具有較大的溫室氣體減排潛力。