? ? ??四川農業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業大學現代農業研發基地,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)輪作系統為對照,測定了蒜-稻輪作系統周年土壤C、N養分、作物產量、溫室氣體排放(N2O和CH4)和凈經濟效益(NEB),通過計算輪作系統周年單位凈經濟效益產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出之間的關系。
? ? ??研究結果顯示蒜-稻系統的周年NEB是麥-稻系統的10余倍,而GHGI卻不及麥-稻的五分之一,表明蒜-稻系統是一個經濟收益高且溫室氣體排放強度低的生產系統。雖然蒜-稻系統造成了旱季較高的N2O排放和稻季較高的CH4排放,但由于大蒜極高的經濟價值和后茬較高的稻谷產量極大地提高了其NEB,這就使得蒜-稻系統產生單位溫室氣體排放帶來的經濟收益遠高于麥-稻系統。
? ? ??蒜-稻系統旱季的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分含量所致。反觀不施氮肥對照(GRCK)兩年的大蒜產量分別只減少了22.9%和45.2%,這就表明在不減少蒜-稻系統大蒜產量的基礎上氮肥用量仍有縮減的空間。
? ? ??與麥-稻系統相比,蒜-稻系統的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-稻系統還具有較大的溫室氣體減排潛力。本研究為今后蒜-稻系統溫室氣體減排和農業生產中高效、綠色、低碳的農業生產方式的選擇提供了重要理論依據。
主要結論:
? ? ??蒜-稻系統具有高凈經濟效益(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-稻系統增加了土壤對碳(C)、氮(N)養分的固持。
? ? ??蒜-稻系統具有較大的溫室氣體減排潛力。