3月18日，記者從西南大學獲悉，該校資源環(huán)境學院研究團隊聯(lián)合國內外多所高校近日在《自然·食物》期刊在線發(fā)表了題為“協(xié)同實現(xiàn)凈碳減排和水稻增產(chǎn)的有機氮肥與水分綜合管理”的論文，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，提出了稻作區(qū)基于有機替代的增產(chǎn)減排綜合水肥管理策略，為協(xié)同實現(xiàn)全球水稻產(chǎn)能提升和凈碳減排提供了基于自然解決方案的路徑。

據(jù)了解，提高農(nóng)業(yè)有機廢棄物中養(yǎng)分資源的循環(huán)利用是全球農(nóng)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，才能促進水稻增產(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)。

該研究根據(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。研究發(fā)現(xiàn)，與單施化學氮肥相比，全球稻作區(qū)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。采用機器學習手段和建立全球數(shù)據(jù)集，該研究將農(nóng)田研究結果擴展到全球稻田，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、非洲等不同資源投入強度的稻田系統(tǒng)的最優(yōu)管理路徑。研究成果為循環(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。