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我国是全球最大的水稻生产国,而稻田CH4和N2O的排放是我国温室气体排放的重要源头,为迎合国家的双碳目标,减少稻田温室气体排放已成必然。此外随着人民生活水平的提高,越来越多的人更加追求优质稻米,香稻因其特有的浓郁香味被消费者喜爱,但由于香稻的增香栽培与普通水稻不同,香稻增香栽培与稻田温室气体排放的关系不够清楚。
为探明增香栽培条件下,香稻田微生物结构和功能变化及与温室气体排放的关系。华南农业大学农学院唐湘如团队围绕“香稻增香减排”的目标,以增香减排栽培技术措施为突破口,通过少水灌溉和化肥减施配施有机肥的途径,实现了香稻田温室气体减排协同香稻增产、增香及化肥减施。
近期,华南农业大学农学院唐湘如教授团队完成的题为“Partial organic fertilizer substitution and water-saving irrigation can reduce greenhouse gas emissions in aromatic rice paddy by regulating soil microorganisms while increasing yield and aroma”的研究在Journal of Integrative Agriculture(JIA)2026年1期正式发表。
研究团队以华南主栽香稻品种19香为试验材料,通过在5个不同的生态点分别实施2年的有机肥替代部分化肥和节水灌溉(IOF+W)和常规栽培(CK)的田间试验,发现IOF+W显著降低了CH4排放通量和总量(降低36.95%)及增温趋势(降低31.29%),显著增加了N2O排放通量和总量(增加14.82%);IOF+W改变了土壤微生物群落结构,产甲烷菌丰度降低,甲烷氧化菌、消化细菌和反硝化细菌丰度提高,甲烷产生关键酶甲基辅酶M还原酶、甲酰甲基呋喃脱氢酶和甲基转移酶活性降低,而甲烷氧化关键酶甲醇脱氢酶活性增加,从而使总体甲烷代谢通路降低,反硝化关键酶亚硝酸氧化还原酶和硝化关键酶氨单加氧酶、羟胺氧化还原酶的活性上调活性上调,从而使氮代谢通路增强。IOF+W处理条件下这些微生物结构和代谢变化,导致稻田CH4和N2O的排放变化,此外IOF+W处理显著增加了氮肥利用率(增加47.83%)、产量(增加14.77%)和2-AP含量(增加13.78%),IOF+W是华南地区香稻绿色、高效、高产、优质生产的有效措施。该研究为华南地区香稻的低碳增香生产提供案例和理论依据。




华南农业大学丝苗香米科技创新中心唐湘如教授为该文章的通讯作者,彭立功博士和邓思呈硕士为该文章共同第一作者。该研究得到了广东丝苗米绿色富香栽培技术示范推广(F23032)项目的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.06.012
Cite the article: Ligong Peng, Sicheng Deng, Wentao Yi, Yizhu Wu, Yingying Zhang, Xiangbin Yao, Pipeng Xing, Baoling Cui, Xiangru Tang. 2026. Partial organic fertilizer substitution and water-saving irrigation can reduce greenhouse gas emissions in aromatic rice paddy by regulating soil microorganisms while increasing yield and aroma. Journal of Integrative Agriculture, 25(1): 273-289.
Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报(英文)》, JIA)由中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院与中国农学会主办,中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊,月刊。创刊于2002年,现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4,位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。
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