水稻田減少甲烷排放的具體措施
——窄廂深溝減氮免耕

劉敬宗，王樹軍

(四川省丹棱縣農業局，四川 丹棱 620200)

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水稻田減少甲烷排放的具體措施
——窄廂深溝減氮免耕

劉敬宗，王樹軍

(四川省丹棱縣農業局，四川 丹棱 620200)

摘要：進入大氣的甲烷中，有7%～17%是由稻田釋放的，水稻田中的甲烷90%是通過水稻植株釋放的。根據測算，全球每年從稻田中逸出的甲烷總量高達2500萬t以上。我國水稻田每年甲烷排放量占全球稻田甲烷排放總量的11.7%～21.7%[1]。本文研究提出水稻田控制甲烷排放的具體措施：固定廂溝，窄廂深溝，溝內淹深水，廂面無水，可使廂面土壤經常接觸空氣，有利于氧化還原電位的提高，破壞甲烷菌的生存條件，從而起到抑制甲烷的形成和排放。以稻田排放甲烷6kg/667m2，采用窄廂深溝免耕栽培技術減排50%計算，全縣8000hm2稻田將減排360t；大量增施有機肥后，只需減少2kg/667m2化肥投入，就可減少碳排放約886t，兩項合計減少碳排放1246t。

關鍵詞：水稻；窄廂深溝；減氮免耕；甲烷

環境污染、PM2.5和PM10平均濃度的不斷增加，讓市民苦不堪言。全球氣候變化引發的極端災害使我國農業生產不穩定性增加，如不采取對應措施，到2030年我國種植業產量可能減少5%～10%，農業生產布局和結構將出現變化，農作物病蟲害出現的范圍可能擴大，水資源短缺矛盾更加突出。大力發展低碳農業是應對氣候變化的有效途徑，也是農業實現可持續發展的必然選擇。

據統計，我國每年淡水缺口約300～400億t。水稻是我國最大的耗水農作物，大約消耗農業用水量的70%，全國總用水量的50%，免耕栽培可以解決大水泡田而消耗的水源約35%～40%。水稻離不開水，有水有稻，田中就要釋放甲烷，甲烷濃度過大就要污染環境。

1水、稻與甲烷排放

水是影響稻田甲烷排放的決定性因子。①在水稻生長中期排水一次能使全季稻田甲烷排放量減少一半。②旱種稻田，多次排水，使全季稻田甲烷排放量降低88%，同時水稻產量不低于正常灌溉的旱種稻田。③深水灌溉、間歇灌溉和常濕稻田都能減少稻田甲烷排放。由于灌溉水的缺乏和維持水深操作的復雜，深水灌溉不是十分理想的減排方法。間歇灌溉對稻田保持幾天灌溉和幾天曬田相間隔，稻田甲烷排放有明顯的減少，可使整個季節的排放量減少42%～45%。常濕稻田是一種保持稻田中無水層但濕潤的情況，它對甲烷的排放作用最大，但操作不當，水稻有減產的可能。

經過多年的耕作，稻田中的土壤顆粒被破碎為極為細小的顆粒，彼此能夠緊實的擠壓在一起，空隙很小；長期淹水的稻田水分夾雜其中，使得空氣無處藏身，整個水田成為極度缺氧的環境。與此同時，耕作和肥料的使用，使得水田中有著豐富的有機物殘渣，并且水稻根系在生長過程中，也不斷向水田內分泌有機物。

缺氧的環境、大量的有機物和溫暖的環境，使得水稻根際土壤中產生大量厭氧型微生物，而這些微生物中，就包含相當多的產甲烷菌。整個水田，就好似一個巨大的無蓋沼氣池，源源不斷將有機物分解為甲烷，并肆無忌憚地排放到大氣之中。

水稻從種至收，氣溫越來越高，每個結實穗一生中在田間保持的綠葉片數在3～4片，而主莖葉片一般在16～18片葉，主莖第1次分蘗按N-3的規律長出新蘗，新葉長出，老葉枯死，如果田中淹有大量的水源，葉片腐爛過程中極易產生氣泡(沼氣)，增加碳排放。

通過改良耕種、灌溉等農業技術，使稻田始終處于浸潤狀態，來改變稻田土中缺氧環境、減少有機物殘留，可抑制產甲烷菌活動。

以水稻一生中排放甲烷6kg/667m2，采用窄廂深溝免耕栽培技術減排50%計算，全縣8000hm2稻田將減排360t。

2化肥與甲烷排放

我國年化肥用量已經達到5000多萬t，占世界總用量的30%以上，但利用率僅為35%左右，遠低于發達國家水平，資源浪費的同時還造成環境污染。化肥的使用中又以化學氮肥的使用量最大，不管是氨態氮還是銨態氮、硝態氮都是增加碳排放的主要原因。因此，發展低碳、生態、高效、循環農業是提高農業生產能力，促進農業節本增效、農民節支增收的有效措施，也是從源頭上解決食品安全問題，減少面源污染、保證生態安全的關鍵所在。

據研究，農業每減少1kg化肥投入，相當于減排3.69kg。以丹棱縣為例，按減少化學氮肥2kg/667m2，則要減少碳排放約886t。

3減少甲烷排放的具體措施

丹棱縣農業技術人員從1996年開始系統研究水稻免耕栽培技術，20年的研究結論證明：窄廂深溝、減氮免耕保護性耕作技術是減少水稻田排放甲烷、保護自然環境的有效措施。

3.1前作收獲

由于采取的免耕栽培，因此前作宜采取齊泥收割，特別是機收的小麥、油菜之類，秸稈的處理辦法一是采取粉碎還田，二是送有機肥廠作原料生產有機肥，三是送工廠生產紙張如小麥秸稈，四還可采取過腹還田，加工成豬飼料，總之不能就地焚燒，以免污染環境。

3.2固定廂溝

田的四周離田邊1m寬的位置開始開一條圍溝，然后依田塊大小而定，約隔3m寬開一條廂溝，溝寬20cm，溝深20cm，做到溝溝暢通，灌排順暢。每年前作收后及時清理、培補廂溝，保證溝內深淺一致，無障礙物。

3.3施除草劑

根據田中的雜草類型選擇合適的除草劑進行噴霧除草。杜邦農得時是品質穩定、效果良好、深受歡迎的水稻除草劑。殺草譜廣，有效防除水稻各種闊葉雜草及莎草科雜草；杜邦農得時被雜草根部和葉片吸收轉到雜草各個部位，有效阻止敏感雜草生長機能，致使雜草幼嫩組織過早發黃抑制葉部生長，從而殺除雜草。針對一年生及多年生闊葉雜草、一年生及多年莎草特效，對稗草有強烈抑制作用。適用多種水稻田，包括直播田、秧田及移栽田、拋秧田；施藥方法靈活，毒土、噴霧、潑澆等方法均可。

3.4淹水

施用除草劑后24～36h，可放水浸田，廂溝淹滿，廂面花花水，浸透全田。

3.5施足底肥

放水浸透全田后方可施底肥，以有機肥為主，減氮增磷鉀，施用有機質含量大于45%的有機肥100kg/667m2，根據農戶的實際產量水平，品種的需肥特性和農戶的常年施肥習慣，合理配施化學氮磷鉀肥，化肥總量上至少減少化學氮肥2kg，將有機肥、無機肥充分混勻分廂定量，來回撒施于廂面，施肥時，廂面一定要保持淺水2～3cm。

3.6栽秧

本田施肥后即可栽秧，最好是頭天下午施肥，次日上午栽秧(拋秧、丟秧)。根據品種特性來確定每667m2栽的窩數，一般不得少于1萬窩，不超過2萬窩。用種量0.5～1.0kg/667m2。

3.7栽后管理

3.7.1水分管理始終保持廂溝淹滿水，廂面土體濕潤，早晨稻株葉尖吐水正常；直到排水曬田，根據當時天氣情況，曬田7～10d，直到“面泛白根土裂縫，葉片泛黃且直立”后復水，水稻揚花結束，散籽1周后就可全田排水，以利發展秋作，利用自然降水，干干濕濕壯籽。

3.7.2施肥底肥充足的情況下，基本上不再施肥，但在水稻進入幼穗分化期4期以前，為了形成大穗，可適當補施1次化肥，以施用尿素4kg/667m2為宜，揚花初期可葉面噴施速樂硼肥，灌漿初期可噴施磷酸二氫鉀肥。

3.7.3病蟲防治一是對二化螟要實行“狠治一代，挑治二代”的防治策略，二是必須要預防葉瘟、頸瘟，尤其是頸瘟必須在抽穗1%時用預防劑預防1次，隔7d再用頸瘟治療劑治療1次。稻縱卷葉螟、稻苞蟲、稻飛虱、粘蟲、稻曲病也不可麻痹大意，一旦發現發生，要及時治早治了。

3.8收獲

九成黃熟時趁晴天及時收割，收后及時晾曬，不管是機收還是人工收獲，要盡量減少拋撒滴漏，做到顆粒歸倉。

參考文獻：

[1]鄭武.廣州地區水稻田甲烷排放量測定[J].廣州環境科學,2000(9)：33.

[2]王玲.稻田甲烷排放的研究進展[J].土壤與環境，2002，11(2)：161.

[3]王步軍.稻田甲烷排放研究進展與成果[J].作物雜志，1996 (6)： 3-6.