孟加拉国主要水稻种植系统的碳足迹与温室气体排放研究：揭示差异，助力减排

《Scientific Reports》：Carbon footprint and greenhouse gas emissions of different rice-based cropping systems using LCA

为探究孟加拉国不同水稻种植系统的温室气体（GHG）排放与碳（C）足迹，研究人员开展相关研究，发现不同模式差异显著，对制定减排策略意义重大。

　　

孟加拉国水稻种植系统碳排放研究解读

在全球气候变化的大背景下，农业领域的温室气体排放问题愈发受到关注。孟加拉国作为一个农业大国，其农业生产对经济和粮食安全至关重要。然而，随着人口增长和消费的增加，农业面临着满足社会不断增长的食物需求与降低环境影响的双重挑战。在众多农业活动中，水稻种植是孟加拉国的主要农业生产方式，水稻种植系统的温室气体排放情况对该国的碳排放总量有着重要影响。但此前，关于孟加拉国不同水稻种植系统的温室气体排放平衡及农产品碳足迹的研究较少，且缺乏特定区域的详细数据，难以准确评估农业对全球变暖的贡献。为了填补这些研究空白，孟加拉国农业大学等机构的研究人员开展了相关研究，研究成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员采用归因生命周期评估（LCA）方法，运用共同设计的计算工具，对孟加拉国主要水稻种植系统的碳足迹进行了评估。研究选取了水稻 - 水稻 - 水稻（R - R - R/boro - aus - aman）、水稻 - 休耕 - 水稻（R - F - R/boro - fallow - aman）、玉米 - 休耕 - 水稻（M - F - R）、小麦 - 绿豆 - 水稻（W - Mu - R）和马铃薯 - 水稻 - 休耕（P - R - F）这几种主要种植模式，通过田间测量和模型计算相结合的方式，分析了不同种植系统的温室气体排放、碳固存和碳足迹情况。

研究结果

1. 净初级生产力：不同种植模式的净初级生产力（NPP）存在差异。R - F - R 模式在 boro 季的干物质产量高于 aman 季，但包括休耕期在内，aman 季的 NPP 更高。M - F - R 模式的 NPP 最高，W - Mu - R 模式的平均生产力最低1。
2. 氮输入：合成肥料是所有种植模式中氮供应的最大来源。玉米的氮输入量最高，R - R - R 和 R - F - R 模式中，boro 季的合成肥料使用量高于其他作物，但 R - F - R 模式 aman 季的总氮输入更高，R - R - R 模式的总氮输入量大于 R - F - R 模式。P - R - F 模式的氮输入高于其他模式，W - Mu - R 模式的氮输入最少2。
3. 土壤有机碳平衡：杂草、作物残茬和覆盖作物为所有种植模式贡献了碳输入。P - R - F 模式的碳输入最高，W - Mu - R 模式最低。R - F - R 模式的土壤有机碳（SOC）储量最高，其他涉及非淹水作物种植的模式 SOC 储量较低且存在净碳损失3。
4. 土壤微量温室气体通量：测量的 boro 水稻的 CH₄排放与 IPCC 一级估算值相近，小麦田的 CH₄排放高于预期。合成肥料是 N₂O 排放的主要来源，不同作物和种植模式的 N₂O 排放差异较大，干地作物的 N₂O 排放高于湿地作物45。
5. 全球变暖潜势（GWP）和碳足迹：基于面积的 GWP 主要由水稻和小麦种植模式的土壤 CH₄排放贡献。R - R - R 和 R - F - R 模式的 GWP 最高，P - F - R 和 M - F - R 模式的 GWP 最低。不同作物的碳足迹差异显著，水稻生产系统中，aman R - F - R 的碳足迹最低，boro 和 aus 的 R - R - R 的碳足迹最高67。

研究结论与讨论

该研究全面评估了孟加拉国主要水稻种植系统的碳足迹，发现不同种植模式在温室气体排放、碳固存和碳足迹方面存在显著差异。含水稻的种植模式，尤其是 R - R - R 和 R - F - R 系统，由于 boro 水稻的大量 CH₄排放，具有较高的总 GWP。而含旱地作物的种植模式，如 M - F - R 和 P - R - F，因 CH₄排放可忽略不计，GWP 和碳足迹较低。此外，研究还首次发现小麦田存在 CH₄排放，这一现象值得进一步研究。同时，研究指出 IPCC 一级方法在估算 N₂O 排放方面存在局限性，需要更多田间研究来改进。该研究为孟加拉国制定农业温室气体减排策略提供了重要依据，有助于推动该国农业的可持续发展。