水稻产业经济创新团队研究发现不同水稻品种调控稻鱼共作池塘温室气体排放的作用机制
近日，我所水稻产业经济创新团队在The Crop Journal在线发表了题为“Effect of rice cultivar on greenhouse-gas emissions from rice-fish co-culture”的研究论文，研究通过比较常规稻和杂交稻与黄颡鱼共作对甲烷和一氧化二氮的减排效率，证明了不同水稻品种间甲烷和一氧化二氮排放的差异主要源于水稻植株对植物介导的甲烷转运、甲烷氧化和氮素吸收的不同。
我国池塘养殖面临着保障水产品供给和减少温室气体排放两大挑战。探索“稳产减排”的生态途径对池塘养殖的可持续发展具有重要意义。水稻与鱼共作可以调控养殖池塘的碳氮转化过程，进而影响池塘的温室气体排放。以往对低排放水稻品种的研究主要集中于稻田种植模式，而对稻鱼共作系统的研究较少，不同品种水稻对稻鱼共作系统温室气体排放调控效应的差异及潜在机制目前尚不清楚。
研究者选择了四个不同类型的水稻品种（嘉67、秀水121、甬优1540、中浙优8号），利用模拟试验证明了，各品种水稻与鱼共作均可显著降低养殖池塘的甲烷和一氧化二氮排放，减排原因主要归因于水稻对底泥中甲烷氧化的促进效应以及对塘体冗余氮的吸收。水稻植株通气组织传输占比较高的品种会削弱其对甲烷排放的抑制效应。氮吸收能力高的品种对塘体一氧化二氮排放减排效应更强。因此，植株通道传输低、氮素吸收力强的水稻品种在稻鱼共作池塘具有更高的减排潜力。
图1 不同处理甲烷和一氧化二氮排放通量的动态变化及甲烷和一氧化二氮累积排放量
图2 有无水稻植株的甲烷和一氧化二氮排放通量以及植株介导的甲烷和一氧化二氮运输
该研究得到国家自然科学基金项目、浙江省“尖兵”和“领雁”项目、中央公益性科研院所基本科研业务费专项和农业科技创新工程项目的资助。我所硕士研究生谢可欣和博士研究生王梦杰为该文共同第一作者，方福平研究员为通讯作者。
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https://doi.org/10.1016/j.cj.2024.04.011