我国水稻品种更新与稻作技术改进对碳排放的综合影响及趋势分析

张卫建 张艺 邓艾兴 张俊

（1 中国农业科学院作物科学研究所，北京100081；2 南京农业大学资源与环境科学学院，南京210014；*第一/通讯作者：zhangweijian@caas.cn）

我国是世界上最大的水稻生产和消费国，全国60%以上人口以稻米为主食，水稻持续稳定增产，对国家粮食安全至关重要。为提高水稻生产能力，我国稻作技术经历了翻天覆地的变革。水稻品种也得到显著改良，高产品种的应用使得水稻单产相较于20 世纪60年代已提高3 倍之多，对总产提高的贡献达50%[1]。稻田水分管理技术得到改进，我国多熟稻作区实行的间歇灌溉，促进了籽粒灌浆和水稻产量提高[2-3]。氮肥等农用化学品投入显著增加，也大幅度提高了水稻产量[4-5]。稻作制度及其区域调整也非常明显，比如稻作北移，近50 年来北方一熟单季稻作区水稻种植面积增加了485%，而南方双季稻作面积却下降了48%。通过品种更新、栽培创新和稻作制度调整等，我国水稻单产从20 世纪 60 年代的 2.7 t/hm2提高到目前的 7.1 t/hm2[6]。

近50 年来我国水稻品种改良与稻作技术改进在实现了水稻产量大幅度提高的同时，也对稻田温室气体排放带来非常大的影响，一直备受国际关注。例如，高产水稻品种可通过改变光合产物分配来提高收获指数，降低产甲烷菌所需的碳源，从而降低甲烷排放[7]；但也可能提高植株的生物量，并向地下输送，从而促进甲烷产生。与长期淹灌相比，控水灌溉技术能有效改善水稻生长期土壤的通气状况，促进甲烷氧化，并抑制甲烷产生，但可能显著增加氧化亚氮（N2O）排放[8]。……