一邊生產糧食緩解饑荒,一邊排出廢氣為地球加溫——全球1.4億公頃稻田扮演的雙重角色。近日,由中日科學家聯手繪制的一幅“全球甲烷排放地圖”不僅為稻田“洗”去部分“冤屈”,還找到了控制稻田甲烷排放的“秘密開關”。原來,靠天吃飯的農民也能通過改進種田方式影響“老天”。
日前出版的英國《自然》雜志在“研究亮點”欄目對甲烷地圖作了報道。同時,繪制地圖所用的計算方法已被政府間氣候變化委員會(IPCC)納入溫室氣體排放清單指南,推薦給其他國家。
稻田甲烷排放被高估
除了“臭名昭著”的二氧化碳,甲烷、“笑氣”(一氧化二氮)等源自農業生產的廢氣也是重要的溫室氣體。目前,兩者的排放量分別約占全球溫室氣體排放量的14.3%和7.9%,而單位重量的甲烷和“笑氣”的增溫效應分別是二氧化碳的21倍和298倍,這讓水稻種植業面臨巨大環境壓力。
中科院南京土壤研究所研究員顏曉元及其課題組花了3年時間,從中國、越南、日本等全球水稻主產區搜集數據,并在國內設立多個觀測點做田間實測。科學計算表明,2000年,全球稻田甲烷的實際排放量為2560萬噸,僅相當于此前國際評估的1/4。差別為何如此之大?“問題出在樣本選擇上。”顏曉元解釋說。
中途排水可減排一半
在這幅甲烷排放地圖上,94%的稻田分布于亞洲。“從全球來看,湄公河三角洲、孟加拉國等地的稻田甲烷排放量最高,因為那里雨水充沛,地勢平坦,可全年種植水稻。”顏曉元告訴記者,通常稻田的淹水時間越長,甲烷排放量越高。因此,圖中的水稻一熟制產區普遍比三熟制產區要“綠”。要產量,還是要環境?對于這個尷尬問題,課題組找到了“折中”的辦法。研究表明,若在水稻生長中期排一次水,則可減少近一半的甲烷排放。如全球稻田統一行動,每年可多減排甲烷410萬噸。
值得注意的是,雖同為溫室氣體中的“少數派”,甲烷與“笑氣”并不“團結”,常常“對著干”。原來,排干水分的稻田不利于甲烷產生,卻是“笑氣”排放的溫床,兩者互為消長。好在經過周密計算,課題組認為中途排水依然有助于為地球降溫。
濕草還田對環境最不友好
在對稻田進行水分管理的同時,收割后的一個細節不容忽視。在我國,不少農民習慣將濕潤的稻草就地還田。然而,研究發現,如此利用稻草,其實是一種對環境極不友好的行為。待下一季水稻種植時,灌滿水的稻田便會“翻舊賬”,大大增加甲烷排放。如能對收割后留下的稻草綜合利用,則減排效果明顯。
“水稻種植一度被認為是導致甲烷排放的最主要的人類活動,現在雖然不是了,但我們仍需采取措施,為稻田在遏制饑饉與加速全球變暖之間找到一種平衡。”當然,要農民立刻改變祖祖輩輩傳下來的種田習慣并不容易。顏曉元建議,政府、企業、科學家應聯手將環境友好型的農田管理方式推廣開來。