不同水稻品種甲烷排放與土壤酶的關係

2020-12-14 農業環境科學

【歡迎您關注--農業環境科學】

來源：《農業環境科學學報》2020 年 11 期

作者：周文濤，戈家敏，王勃然，龍攀，徐瑩，傅志強*

單位：湖南農業大學農學院，農業農村部華中地區作物栽培科學觀測實驗站

摘 要

為明確不同水稻品種甲烷（CH4）排放差異形成與根際土壤過氧化氫酶、脲酶活性的關係，選取早稻晚稻各3 個品種為大田供試材料，採用密閉靜態暗箱法收集CH4 氣體，監測早稻晚稻不同品種CH4 排放動態，以及不同品種在主要生育時期根際土壤的過氧化氫酶、脲酶活性，並對不同水稻品種CH4 排放與兩種酶活性進行了線性回歸分析。

結果表明：雙季稻品種CH4 排放差異顯著，晚稻CH4 累積排放量明顯高於早稻，早稻品種中CH4 累積排放量以湘早秈24 號最高，株兩優819 最低，相差31.78%；晚稻以湘晚秈17 號最高，Y 兩優1 號最低，相差17.31%。雙季稻品種在不同生育期根際土壤的過氧化氫酶、脲酶活性存在差異，早稻過氧化氫酶活性在孕穗期最高，晚稻過氧化氫酶、雙季稻脲酶活性均在分櫱期最高；雙季稻田CH4 排放與脲酶正相關，達到極顯著水平（P<0.01），與過氧化氫酶正相關，達到顯著水平（P<0.05）。

綜上，雙季稻品種甲烷排放與水稻根際土壤過氧化氫酶、脲酶關係密切，降低水稻品種根際土壤的過氧化氫酶、脲酶活性有利於稻田CH4 減排。

結 論：

（1）不同雙季稻品種的CH4 排放高峰期主要是分櫱期和孕穗期，最高排放峰值出現在分櫱期，在乳熟期後水稻的CH4 排放較低。早稻品種CH4 累積排放量、溫室效應表現為：湘早秈24 >陸兩優996>株兩優819；晚稻品種CH4 累積排放量、溫室效應表現為：湘晚秈17 號>泰優390>Y 兩優1 號。CH4 排放最低的株兩優819 和Y 兩優1 號產量最高。

（2）在CH4 排放高峰期，雙季稻品種過氧化氫酶、脲酶活性具有相同的大小規律，兩種酶活性均為前期高於生育後期，且早稻品種中，株兩優819 的過氧化氫酶活性最低，脲酶活性僅次於陸兩優996，晚稻品種中，Y 兩優1 號的過氧化氫酶活性僅次於泰優390，脲酶活性最高。

（3）水稻品種CH4 排放通量與土壤過氧化氫酶、脲酶活性具有正線性相關，顯著性水平分別達P=0.05、P=0.01。這一結論可為今後進一步探究高產低排品種機理提供參考。

責任編輯：鄭慶祥

校對和審核：潘淑君 王農

相關焦點

  • 中國學者首次發現:東北多年凍土區地質甲烷排放正加劇北方森林火災...
    科技日報記者 李麗雲 通訊員 孟姝軼凍土和野火也能扯上關係？對，有關係！東北林業大學單煒教授科研團隊歷時十年科學監測，首次發現東北多年凍土退化區地質甲烷排放會進一步促進野火的發生及蔓延。這一成果首次通過監測數據分析了甲烷氣體排放與野火發生的時空相關性。12月4日，自然出版集團在線刊物《科學報告》發表了相關論文---《中國東北多年凍土退化區地質甲烷排放與野火風險》。
  • 了解一般水稻田的土壤特點,根據其特點,積極培育優質水稻
    導語：了解一般水稻田的土壤特點，分析其土壤氧化層和還原層的分化、有機質的分解和氮的轉化、酸鹼度的變化以及磷酸鹽及矽、鐵、錳、鈣等元素的變化每次小編經過水稻田的時候，都會想這水稻田裡的土壤究竟有什麼奇特之處，居然能夠培育出優質的水稻呢？
  • 甲烷如何影響環境中砷的遷移?浙大學者找到一條新的轉化途徑
    甲烷是第二大溫室氣體，其廣泛存在於溼地、海洋等自然生境以及水稻田、厭氧消化池等人工系統。同時，甲烷也是一種有效的生物碳源和能源，能夠維持微生物的生長和代謝，並驅動如碳、氮、硫等元素的生物地球化學循環，推動生物圈的進化與發展。
  • 土壤生物多樣性:守望變化中的藍色星球
    土壤微生物與溫室氣體減排 甲烷是一種重要的溫室氣體，而溼地對全球甲烷排放量的貢獻高達20％。土地利用方式變化極大改變甲烷排放量。田間觀測和室內模擬均發現，旱地改為水田後，土壤中產甲烷微生物數量增幅最少100倍，最高可達上萬倍。
  • 為環保做貢獻:漢堡王推新款漢堡 使用減少甲烷排放的牛肉
    雖說很環保，但這款漢堡使用的是真正的牛肉而非是植物性食品，其環保之處是這些牛肉來自奶牛，後者通過食用一種獨特的飼料來減少甲烷排放，而甲烷排放是飼養肉牛的眾多問題之一。據漢堡王介紹，新皇堡所使用牛肉源頭的奶牛在生命的最後四個月裡每天都要吃100克檸檬香草葉。
  • 雜交水稻哪個品種好?
    雜交水稻品種多數還是不錯，主要看你的用途，優質食用品種、優質加工品種等一定要用對方向，特殊區域需要特殊品種。一、雜交水稻的分類。雜交水稻可以從選育方法、使用用途來進行分類。1、按照選育方法分類。目前主流推廣雜交水稻有兩種選育方式，兩系雜交稻、三系雜交稻。兩系雜交稻：不育系一系兩用（超過特定的溫度就是不育，低於這個溫度就可育），和恢復系雜交就得到推廣用的種子；三系雜交稻：需要水稻雄性不育系、水稻雄性不育保持系、水稻雄性不育恢復系，才能完成不育系的繁殖和種子的生產。圖例：這個品種是三系雜交水稻。
  • 「技術交流」生物炭對土壤酶活和細菌群落的影響及其作用機制
    採用大田試驗方式研究不同生物炭施用水平 0(CK2)、0.6(T1)、0.9(T2)、1.2(T3)和1.5(T4)t·hm-2以及完全空白對照(CK1：不施任何肥料和生物炭)對土壤養分、土壤酶活和細菌群落結構的影響。
  • 什麼樣的水稻品種品質好,產量高,如何選擇?
    水稻是我國最大的穀物作物之一，也是我國解決糧食問題的主要來源之一，有不少的地方主要以大米為主食，即使主要吃小麥粉的地區，對偶爾吃大米，也是非常喜歡的，由於水稻的生長環境與小麥的不同，小麥主要生長在旱地，大米則主要產在水田。
  • 「龍江發明」助航天育種水稻免受蟲害
    「2020年有個非常特別的現象，連雲港基地部分水稻遭遇了蟲害，許多稻穀成了空殼，只有用了黑龍江省嘉澤複合酶技術研究中心發明的超敏蛋白複合酶的水稻完好無損。」近日，航天育種火星紅基地產業聯盟成員、連雲港航天水稻種植示範基地負責人黃今告訴記者，該基地培育的航天育種水稻「航天伯爵一號」，因為使用了超敏蛋白複合酶，不僅有效抵抗蟲害、暴雨，還實現了增產。超敏蛋白複合酶助稻花香實現零農殘超敏蛋白複合酶與「航天伯爵一號」的相遇可謂天作之合。
  • 水稻抽穗後對水分如何管理?
    水稻抽穗後的水分管理相對簡單，主要以淺溼幹的間歇灌溉為主，一方面是為了秋收的稻田土壤乾燥做準備，一方面也是減少後期倒伏的風險，還有一點就是為了提高水稻的結實率和出米率。水稻從抽穗直至齊穗大概需要5-7天的時間，這個時間和品種也有一定的關係，一些早熟品種可能3-4天左右就能達到齊穗的狀態。而且，水稻在抽穗的過程是與水稻揚花同步進行的，只要稻穗抽了出來就能快速的進行揚花的過程。所以，水稻在齊穗之後最多2天的時間就能全部完成揚花的工作。
  • 【娓娓稻來】亞洲水稻概況—日本
    日本水稻概況 日本是世界主要的水稻生產國和消費國，稻米產業化程度、機械化程度較高，當前稻米自給率達到95%以上。 日本水稻 1、概況 日本水稻主產區主要集中在東北、關東·東山、北陸和九州四大區域。2019年，日本水稻種植面積146.9萬公頃。 2000年以來，日本水稻種植面積總體呈現逐年下降趨勢。
  • 西北工業大學「超高產水稻的土壤微生物驅動機制」研究成果在...
    2020年土壤日主題為：「保持土壤生命，保護土壤生物多樣性」（Keep soil alive, Protect soil biodiversity）。為紀念這一日子，國際土壤學頂尖學術期刊《土壤生物學和生物化學》（Soil Biology and Biochemistry）編輯部發表社論，遴選出2020年5篇深度切合這一主題的高亮文章。
  • 菲律賓糧商盼撬開中國市場 以出售其雜交水稻品種
    【環球網綜合報導】據菲律賓《每日問訊者報》網站10月14日報導，菲律賓最大的雜交水稻生產商SL Agritech公司尋求與中國夥伴進行貿易合作。該公司的商務代表將於18日跟隨菲律賓總統杜特爾特訪華，他們期待中國對菲律賓水稻的檢疫協議可以放鬆。
  • 土壤 植物 肥料
    因此，施肥時要針對不同的土壤，施肥措施也有所差異。對於保肥性差、有機質含量少的土壤，除基肥中多施有機肥料外，施用化肥要「少量多次」，以免一次施肥過量引起「燒苗」和養分流失，並防止後期脫肥引起早衰。對保肥性能好的黏土或有機質含量多的土壤，因保肥性好，化肥一次用量可多一些，也不會造成「燒苗」和養分流失。但這樣的土壤「發老苗，不發小苗」。
  • 完整的土壤知識!快收藏吧!
    例如：Na2CO3+2H2O 2NaOH+H2CO3 NaHCO3+H2O NaOH+H2CO3 作物對土壤酸鹼度的適應能力： 強酸性與強鹼性土壤都不利於作物生長。不同的作物要求土壤酸鹼度不同。
  • 土壤與植物的生長
    土壤供鉀水平不同對水稻缺鉀的影響   由左至右依次是：正常，輕度缺鉀，嚴重缺鉀，長勢遞減，老葉枯黃的程度遞增　　鉀的另一特點是有助於作物的抗逆性。　　硫是構成蛋自質和酶不可缺少的成分，在植物體內 許多蛋白質都含有硫。在蛋白質合成中，硫和氮有密切關係。缺硫時，蛋白質形成受阻，而非蛋白態氮會累積，從而影 響作物的產量和產品中蛋白質含量。硫有助於酶和維生素的形成。硫能促進豆科植物上的根瘤形成，並有助於籽粒生產。
  • 最全最基本的土壤知識(精編版)
    其次，水分直接對土壤空氣與熱量狀況起著制約的作用，同時還影響著土壤的脹縮性、粘著性、粘結性和耕性等性質。這表明，土壤水分不僅為作物生長發育之必需，而且還可以通過控制土壤水分狀況來使肥、氣、熱關係協調。由於土壤中生物（作物根系和微生物）生命活動的影響和有機質的分解作用，不斷地消耗氧氣和產生二氧化碳及其它氣體，致使土壤空氣與大氣的成分有顯著的區別：土壤空氣中氧氣含量低於大氣，而二氧化碳的含量則高於大氣；另外土壤空氣經常為水汽所飽和，大氣溼度一般只達50~90%；土壤空氣有時還含有少量的還原性氣體，如甲烷、氫氣、氨和硫化氫。
  • 土壤與肥料
    在生產中，通過深翻土壤、中耕鬆土、增施肥料(尤其是腐植酸類肥料)、合理排灌、提高地溫、激素處理等措施，讓植物儘快發生並建立龐大的根系和健壯的植株，從而達到高產優質的目的。土壤保肥性和供肥性與施肥是什麼關係？土壤保肥性是指土壤對養分吸收和保蓄能力。土壤供肥性是指土壤釋放和供給植物養分的能力。
  • 農村種植水稻,為何荒了多年的水田,種出來的水稻病蟲害少呢?
    荒廢多年的水稻田，由於多年未種植水稻，實際上切斷了病毒病的繁衍，水稻病毒自然滅絕了，蟲害也一樣，沒有種植水稻，蟲害也無法吸取水稻營養，在水稻田無法生存產卵、化蛹，病蟲害基數會大大降低。再種植水稻，病蟲害由於基數低，密度不大，很難對水稻造成危害。過去沒有農藥化肥時代，農民都是採取「休耕輪作」，培養地力方式來防控病蟲害疫情。
  • 種植的水稻種子撒播後,禾苗有種倒伏的跡象,是什麼原因造成的?
    首先，選對品種是關鍵性的前提。特別是這種用於直播種植的水稻，對品種性狀的要求就更高了。要選擇那種莖稈粗壯、根系發達的水稻品種，這有利於直播後水稻植株的正常生長。品種選擇不當，容易出現種植過程中的倒伏現象。其次，就是水稻大田的精細耕整。