Page 44 - 《华中农业大学学报》2025年第3期
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第44卷 第3期                          华  中   农   业  大   学  学   报                        Vol.44    No.3
               2025年    5月                   Journal  of  Huazhong  Agricultural  University    May 2025，38~44

               刘银涛，王晓东，曹凑贵，等.稻-鸭-虾模式对稻田生态系统碳排放及碳固定的影响研究［J］.华中农业大学学报，2025，44（3）：38‐44.
               DOI：10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.03.005

                                  稻-鸭-虾模式对稻田生态系统碳排放

                                              及碳固定的影响研究


                         刘银涛 ，王晓东 ，曹凑贵 ，汪金平 ，顾泽茂 ，刘娟 ，江洋                                         1，2
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                                                                               2，3
                         1.华中农业大学植物科学技术学院，武汉 430070； 2.华中农业大学双水双绿研究院，武汉 430070；
                                                3.华中农业大水产学院，武汉 430070
                       摘要  为探究不同稻-鸭-虾种养模式与水稻单作模式和传统稻-虾种养模式的碳排放及碳固定特征差异，
                   于湖北省荆州市华中农业大学双水双绿研究基地开展大田试验，以水稻品种华墨香 5 号、克氏原螯虾（Procam⁃
                   barus clarki）、肉鸭武禽 10号为试验材料，研究水稻单作（monoculture，CK1）模式、稻-虾种植（rice-crayfish cocul‐
                   ture，CK2）、稻-鸭-虾单元格投放（rice-duck-crayfish unit release model，CRXD）、稻-鸭-虾“游牧鸭”（rice-duck‐
                   crayfish “nomadic duck”model，NRXD）、稻-鸭-虾大田块（rice-duck-crayfish large field block model，BRXD）共 5
                   种养模式下稻田甲烷（methane， CH₄）、氧化亚氮（nitrous oxide， N₂O）排放、全球增温潜势（global warming poten‐
                   tial， GWP）、温室气体排放强度（greenhouse gas emission intensity， GHGI）以及碳固定潜力。结果显示，相比传
                   统水稻单作模式，稻-鸭-虾模式降低了稻田 CH 4 排放、GWP、GHGI，碳中和效应显著增加。与水稻单作相比，
                   稻-鸭-虾模式 CH 4 的排放量降低了 28.1%~32.1%，GWP 降低了 27.0%~30.7%，GHGI降低了 23.0%~26.7%，
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                   碳固定增加了 2 089 ~2 569 kg/hm 。与稻-虾种养相比，稻-鸭-虾模式的 CH 4 排放量降低了 18.6%~23.1%，
                   GWP 降低了 17.9%~22.2%，GHGI 下降 18.7%~22.0%，碳固定增加了 616~1 096 kg/hm 。结果表明，稻-鸭-
                                                                                         2
                   虾模式可以降低稻田碳排放量，提高稻田碳中和潜力，其中稻-鸭-虾大田块模式固碳减排效果最佳。
                       关键词  稻-鸭-虾模式； 稻田种养； 碳排放； 碳固定； CH 4 排放； N 2 O排放
                       中图分类号  S181；S511∶S966.12∶S834    文献标识码  A    文章编号  1000-2421（2025）03-0038-07


                   水稻（Oryza sativa L.）是全球主要粮食作物之                换，增加水体中的含氧量，从而影响甲烷细菌和硝化
               一，更是我国第一大粮食作物。随着全球变暖的影                           与反硝化细菌的活性，降低温室气体的排放量                     ［5-7］ 。
               响日趋严重，极端气候出现愈加频繁，稻田作为温室                          稻-鸭-虾综合种养模式有机地整合了稻-鸭共作与
               气体排放的最重要来源之一，其排放量约占我国农                           稻-虾轮作模式，该模式的应用进一步提高了稻田综
                                        ［1］
               业温室气体排放总量的 42% 。其中，直接碳排放                         合经济效益，然而，关于该模式对农田生态系统的固
               约占碳总排放量的 50%~80%，而农业生产中投入                        碳减排特征尚缺乏系统评估。本研究以稻-鸭-虾模
               的能源和农资所导致的间接碳排放约占碳总排放量                           式为主要研究对象，对比传统稻作和稻-虾模式，探
                           ［2］                                  究不同稻-鸭-虾模式的碳排放及碳固定特征变化，旨
               的 38%~58% 。在直接碳排放中又以 CH 4 和 N 2 O
               为主要排放形式，约占直接碳排放量的 70% 以上 。 在为稻-鸭-虾模式种养的生态效益评估提供参考，为
                                                          ［2］
               因此，稻田减排的新模式研究是实现水稻生产可持                           促进稻-鸭-虾模式的推广应用提供支撑。
               续发展的重要基础，同时也是农业发展中研究的热                           1 材料与方法
               点。已有研究表明，稻田综合种养模式在提高稻田
               经济效益、减少化肥和农药的使用、改善土壤结构和                          1.1 试验地及材料
               肥力等方面具有显著优势            ［3-4］ 。在稻-鸭-虾种养和              试验于 2022 年 3 月至 2022 年 11 月在湖北省荆
               稻-鸭种养模式中虾和鸭的活动会促进土壤气体交                           州市监利市横台村华中农业大学双水双绿研究基地


               收稿日期： 2024 ‐ 09 ‐ 20
               基金项目：湖 北 洪 山 实 验 室 重 大 项 目（2021HSZD002）；国 家 重 点 研 发 计 划 项 目（2022YFD2400700）；湖 北 省 自 然 科 学 基 金 项 目
                      （2023AFB789）；武 汉 市 科 技 特 派 员 产 学 研 专 项（2023110201030656）
               刘银涛，E-mail：liuyintao@webmail.hzau.edu.cn
               通信作者：江洋，E-mail：jiangyang@mail.hzau.edu.cn； 刘娟，E-mail：LiuJuan@mail.hzau.edu.cn
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