华东南不同稻作模式的生态效率

　　

摘要： 本研究以杂交稻、常规水稻品种为材料,于2021—2022年开展了再生稻、单季稻和双季稻3种稻作模式的田间试验,采用密闭静态暗箱温室气体收集、生命周期评价等方法,从产量及其物质分配、温室气体排放、碳氮足迹和碳收支平衡等多维度评估不同稻作模式的生态效率差异。结果表明: 再生稻模式两年平均产量和日均产量最高,双季稻模式产量其次,日均产量最小,单季产量最低,日均产量位居第二。再生稻模式的再生季稻不同部位非结构化合物(NSC)的转运量及转运率显著高于其头季稻、单季稻以及双季稻模式的早稻和晚稻,其对籽粒产量形成的贡献两年各器官平均为7.5%,分别比其头季稻提高19.9%和12.8%,比双季早稻和晚稻提高67.0%和77.0%。与单季稻和双季稻模式相比,再生稻模式2021和2022年CO₂排放强度分别降低2.3%～725.0%和6.8%～732.6%,CH₄排放强度分别降低31.2%～751.8%和27.6%～746.4%,N₂O排放强度分别降低7.4%和4.6%,资源利用效率提高23.5%～24.6%和57.4%～57.5%,日均经济效益提高36.0%～35.7%和81.9%～101.9%。2021和2022年,再生稻模式碳足迹比单季稻分别提高31.2%和11.2%,比双季稻分别降低19.1%和28.2%;氮足迹比单季稻分别提高44.2%和46.8%,比双季稻分别降低10.1%和15.4%。再生稻、单季稻和双季稻的碳收支盈余量分别为24623.5、13342.6和23772.2 kg CO₂-eq·hm^-2。可见,再生稻模式,特别是再生季稻具有较高日均产量和较低的单位产量温室气体排放强度,实现了产量与碳盈余的高度协同,是华东南产区兼具生态效率与环境友好的稻作模式。