記者從西南大學獲悉，該校資源環(huán)境學院、長江經(jīng)濟帶農業(yè)綠色發(fā)展研究中心研究團隊聯(lián)合國內外多個科研團隊共同開展的一項農業(yè)研究獲得新突破，揭示了稻作區(qū)有機替代對水稻產(chǎn)量和溫室氣體排放的影響，為實現(xiàn)全球水稻產(chǎn)能提升和凈碳減排提供了新路徑。

提高農業(yè)有機廢棄物中養(yǎng)分資源的循環(huán)利用是全球農業(yè)綠色發(fā)展的關鍵。在稻田生態(tài)系統(tǒng)中，施用有機肥可以顯著提升水稻產(chǎn)量，但同時會排放高通量的甲烷，不利于實現(xiàn)全球碳減排的戰(zhàn)略目標。如何合理施用有機肥，在促進水稻增產(chǎn)的同時降低甲烷排放，一直是當前稻作生產(chǎn)的重大科學挑戰(zhàn)。

據(jù)團隊負責人、西南大學資源環(huán)境學院教授陳新平介紹，研究團隊根據(jù)全球不同地區(qū)的社會經(jīng)濟發(fā)展條件，以水稻產(chǎn)量提升為首要目標建立了相應的有機替代方案。研究結果顯示，與單施化學氮肥相比，采用有機替代方案使水稻產(chǎn)量增加7%，但是甲烷排放大幅度增加，且稻田土壤有機碳增量和氧化亞氮減量不能抵消甲烷激增的增溫潛力。

為此，研究團隊進一步調整水分管理，明確了將稻田持續(xù)淹水轉變?yōu)殚g歇淹水的甲烷減排潛力。還通過機器學習手段建立全球數(shù)據(jù)集，將農田研究結果擴展到全球稻田。研究發(fā)現(xiàn)，將考慮總氮投入、有機氮源類型的最佳有機氮管理與間歇淹水的水分優(yōu)化管理相結合，可使全球水稻產(chǎn)量增長9%、凈碳排放降低21%。

此外，該研究還闡明了中國、印度、非洲等地不同資源投入強度的稻田系統(tǒng)的最優(yōu)管理路徑?！把芯砍晒麨檠h(huán)利用有機氮源、協(xié)同實現(xiàn)更高生產(chǎn)力和碳中和的可持續(xù)水稻-畜牧業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)提供了全球解決方案?！闭撐墓餐ㄓ嵶髡摺⑽髂洗髮W資源環(huán)境學院教授李兆磊說。

該研究由西南大學、英國班戈大學、加拿大曼尼托巴大學、中國農業(yè)大學、北京大學、中國科學院等多家研究單位合作完成，相關成果近日發(fā)表于國際學術刊物《自然·食品》。

《自然·食品》國際匿名審稿人認為，該研究為稻作區(qū)種養(yǎng)結合生產(chǎn)方式的協(xié)同增效提供了解決方案。