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研究揭示水稻生产中应用地膜覆盖可以提高产量并大幅减少温室气体排放

文章来源 :节水新材料与农膜污染防控团队 作者:刘勤、高: 发布时间: 2023-03-28 浏览量:

        近日,中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所节水新材料与农膜污染防控团队和生物节水与旱作农业团队,利用大数据分析手段揭示了不同覆盖技术对水稻节水增产减排的影响。相关研究成果发表在《总体环境科学(Science of The Total Environment)》上。

       研究团队通过Meta分析,量化了地膜覆盖旱作、秸秆覆盖旱作、不覆盖旱作三种方式对水稻产量、温室气体排放和水分生产力的影响效果,结合单因素荟萃分析(Single Meta-analysis)和随机森林机器学习(Random Forest),发现地膜覆盖旱作、秸秆覆盖旱作、不覆盖旱作方式显著降低稻田CH4排放和减少全球变暖潜势,且提高水稻水分生产效率。同时发现覆盖类型、施肥量、土壤有机碳、土壤全氮及土壤容重是影响覆盖技术对水稻节水增产减排的关键因素。

       地膜覆盖技术在水稻旱作种植体系中表现最优,而秸秆覆盖旱作和不覆盖旱作对水稻节水增产减排的影响效果有限。通过控制地膜覆盖技术并匹配适用场景,可大幅提升水稻增产减排的效果。研究结果可以指导优先地区使用地膜覆盖旱作技术,有助于实现农业碳中和。

       该研究得到国家重点研发计划项目、中德农村塑料升级管理项目和全球研究挑战基金(Global Challenges Research Fund, GCRF)项目的资助。

       原文链接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.162984

研究地点分布及水稻增产减排效应

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