發(fā)布時間：2020-04-10 23:40

【摘要】：稻田是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域第三大溫室氣體排放源,釋放的溫室氣體占農(nóng)業(yè)總排放量的10%,因此,發(fā)展稻田低碳農(nóng)業(yè)是未來我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。本研究基于數(shù)據(jù)整理、田間定位試驗、農(nóng)戶調(diào)研等方法,分析了我國氣候變化背景下南方稻區(qū)雙季稻生產(chǎn)碳足跡變化及其影響因素;從農(nóng)田角度分析稻田農(nóng)作生產(chǎn)方式優(yōu)化對降低雙季稻碳足跡的潛力及途徑;進一步定量分析影響稻農(nóng)低碳技術(shù)采納行為的因素,提出構(gòu)建水稻低碳生產(chǎn)技術(shù)體系的方案。主要結(jié)論如下:(1)整體上,早稻和晚稻生產(chǎn)碳足跡都表現(xiàn)為隨著年份增加而增加趨勢,稻田CH4排放量是其最大的組成部分。雙季稻潛在溫室氣體排放量構(gòu)成中以肥料的生產(chǎn)、運輸及使用所占的比例最高(～60%),逐步回歸分析表明2004-2014年雙季稻生產(chǎn)潛在溫室氣體排放主要受柴油、復(fù)混肥和鉀肥的影響。比較2004-2014年單位產(chǎn)量碳足跡空間分布,浙江、廣東和海南省早稻和晚稻碳足跡最高,均約為0.90 kgC02-eq kg-1;安徽、福建、湖北和廣西四個省份碳足跡較低,均約為0.50 kgCO2-eq kg-1。分析凈利潤收益表明,安徽和湖北兩省雙季稻減排收益表現(xiàn)為低排放-高收益省份,有利于雙季稻低碳可持續(xù)性發(fā)展。(2)隨著耕作年限的增加,免耕秸稈還田處理(NT)有機碳增長速率加快,有機碳累積量開始顯著高于傳統(tǒng)翻耕處理。NT處理顯著降低了稻田凈增溫潛勢(NGWP),很大程度上取決于CH4排放量的顯著減少。在NT產(chǎn)量顯著增加的情況下,碳足跡表現(xiàn)出NT處理最低(0.99 kg C02-eq kg-1)。節(jié)水灌溉模式降低了表層土壤有機碳含量,而增加了表層活性有機碳含量。間歇灌溉模式(Ⅱ)顯著降低了水稻生長季CH4的排放量而增加了休閑期N20排放量。理論產(chǎn)量中,節(jié)水灌溉模式顯著增加了水稻植株的有效穗數(shù)和每穗實粒數(shù)。與淹水灌溉(FI)相比,Ⅱ處理顯著降低了雙季稻碳足跡,降低幅度達(dá)到44%。土壤年均碳匯速率隨著稻田施氮量的減少而減少,短期差異不顯著(P0.05)。在常規(guī)施氮水平的基礎(chǔ)上減氮20%(N2),雙季稻產(chǎn)量下降不顯著,但顯著降低了雙季稻單位產(chǎn)量碳足跡,降低幅度達(dá)到34%。(3)本文選擇低碳高效品種、免耕栽培技術(shù)、肥料優(yōu)化管理技術(shù)、節(jié)水灌溉技術(shù)、農(nóng)藥減量技術(shù)、冬閑田管理技術(shù)和種養(yǎng)結(jié)合技術(shù)等典型技術(shù)。通過Multivariate Probit(MVP)模型分析結(jié)果表明七種低碳農(nóng)作技術(shù)采納過程存在互補及替代關(guān)系,稻農(nóng)選擇肥料優(yōu)化管理技術(shù)和免耕栽培技術(shù)以及冬閑田管理技術(shù)之間存在互補關(guān)系,種養(yǎng)結(jié)合技術(shù)的采納和農(nóng)藥減量技術(shù)以及冬閑田管理技術(shù)選擇之間存在替代效應(yīng)。年齡越大的農(nóng)戶越不愿意采用勞力輸出型低碳技術(shù),例如節(jié)水灌溉技術(shù)和冬閑田管理技術(shù)等;家庭勞動力的增加有利于提高該低碳技術(shù)的采納。農(nóng)戶受教育水平越高,越容易采納免耕栽培技術(shù)、種養(yǎng)結(jié)合技術(shù)等復(fù)雜型低碳農(nóng)作技術(shù)。提高農(nóng)戶對氣候變化的認(rèn)知是顯著促進農(nóng)戶低碳農(nóng)作技術(shù)采納的關(guān)鍵。建立政府補貼機制及技術(shù)推廣配套服務(wù)、健全民間借貸服務(wù)等都能夠有效降低農(nóng)戶低碳技術(shù)采納門檻,尤其表現(xiàn)在節(jié)水灌溉和種養(yǎng)結(jié)合技術(shù)等低碳技術(shù)的采納上。
【圖文】：

ｅｐｒｅｓｅｎｔ邋ｙｉｅｌｄｓ邋ｏｆ邋ｅａｒｌｙ－ｒｉｃｅ邋ａｎｄ邋ｌａｔｅ－ｒｉｃｅ，，邋ａｍｏｎｇ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｐｒｏｖｉｎｃｅｓ邋ｄｕｒｉｎｇ邋２００４—２０１４，邋ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．逡逑Ｔｈｅ邋ｌｉｎｅｓ邋拓ｒ邋ｔｈｅ邋ｓｃａｔ化ｒ邋ｐｏｉｎｔｓ邋ｒｅｐＫｓｅｎｔ邋ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ邋ｙｉｅｌｄ邋ｔｒａｊｅｃｔｏｒｉｅｓ邋ｏｖｅｒ邋ｔｈｅ邋ｔｉｍｅ邋ｓｐａｎ．逡逑圖２－２南方稻區(qū)不同省份２００４－２０１４年雙季稻生產(chǎn)農(nóng)資投入潛在溫室氣體排放變化逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋Ｔｈｅ邋ｈｉｄｄｅｎ邋ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ邋ｇａｓ邋ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ邋ｏｆ邋ｄｏｕｂｌｅ邋ｒｉｃｅ邋ａｍｏｎｇ邋ｐｒｏｖｉｎｃｅｓ邋ｉｎ邋Ｓｏｕ化ｅｍ邋Ｃｈｉｎａ邋ｄｕｒｉｎｇ邋２００４—２０１４逡逑（２）雙季稻生產(chǎn)潛在溫室氣體排放構(gòu)成成分分析逡逑不同化資投入的潛在溫室氣體排放在早晚稻生產(chǎn)潛在溫室氣體中所占比例如圖２－３所示�？傚义系膩碚f，２００４－２０１４年雙季稻區(qū)早稻和fi稻農(nóng)資投入潛在溫室氣體排放分別為９３７邋ｋｇＣ0２－ｅｑ邋ｈｎｆ２逡逑和８８６ｋｇＣ0２－ｅｑｈｍｊ�；释度牒娃r(nóng)用機械所引起的溫室氣體排放占比最大，早稻和晚稻生產(chǎn)分逡逑別占總潛在溫室氣體排放的８４％和９０％，其中，化肥的生產(chǎn)、運輸及使用分別占到早稻和晚稻生逡逑產(chǎn)總潛在溫室氣體排放的６１％和６５％邋（早稻：Ｎ邋３３．８％、Ｐ２0５邋１．９％、區(qū)２0邋１．９％、復(fù)合肥２３．３％；逡逑晚稻；Ｎ邋３５．３％、Ｐ２0５邋Ｍ％、＆０邋２．１％、復(fù)合肥２５．７％）。其次是種子所產(chǎn)生的潛在溫室氣體排逡逑放

圖３－１保護性耕作定位試驗所在化逡逑Ｆｉｇ．邋３－１邋Ｔｈｅ邋ｌｏｃａｔｉｏｎ邋ｆｏｒ邋化ｅ邋ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ邋ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ邋ｔｉｌｌａｇｅ邋ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ逡逑機試驗區(qū)組設(shè)計，共設(shè)四個處理，即１）翻耕和桿不還出處），邋２）翻耕和種還出處理（Ｐｌｏｗ邋ｔｉｌｌａｇｅ邋ｗｉｔｈ邋ｒｅｓｉｄｕｅ邋ｉｎｃｏｒｐｏｒｔａｒｙ邋ｔｉｌｌａｇｅ邋ｗｉｔｈ邋ｒｅｓｉｄｕｅ邋ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＲＴ），邋４）免耕祈巧還田，每個處理設(shè)uvＨ次革復(fù)，共１２個小區(qū)，每個小區(qū)面積為田間灌水約２ｃｍ，各處理田間化業(yè)順序如表３－１：逡逑表３－１各處理±壤耕作安排逡逑Ｔａｂｌｅ邋３￣１邋Ｆａｒｍｉｎｇ邋ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ邋ｏｆ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｔｉｌｌａｇｅ邋ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ耕化和化巧還邋ＩＩＩ方式邋Ｔｉｌｌａｇｅ邋ｗｉｔｈ邋ｒｅｓｉｄｕｅ邋ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ逡逑刊晚特Ｉ收執(zhí)／ｕｌ化巧樸移出ｍ間．n鎪藎桑桑�，趴r〇娂祝杭�，ｉＴ仔旋耕ｑg�，然級行抛映（灥涕１�(dān)悖恚�。辶x顯繽韗`收獲后，帖巧還ＩＩＩ，滿水泡ＩＩＩ，噴施除苛劑，評NB旋耕２；蹈，然后進行榦（翻耕媒１５ｃｍ）。逡逑甲晚稻收化后，枯巧還ＩＩＩ，滿水化ＩＩＩ，噴施除甲劑，遜？Ｔ榦（旋耕深６－８ｃｍ）。逡逑化早晚稻拋\埃汕苫梗桑桑�，拈幃潘|桑桑�，进ｈ彭\迿申劑和然后進付拋秩。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S511.42

【參考文獻】

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本文編號：2622853