免耕稻-鸭复合系统减少甲烷排放及其机理研究

以免耕不养鸭和翻耕不养鸭稻田为参照,研究了免耕稻-鸭复合系统中甲烷排放的日变化和季节变化以及稻-鸭复合系统中土壤氧化还原特性对甲烷排放的影响.结果表明:稻田甲烷排放通量日变化与日气温变化基本趋于一致.在水稻分蘖盛期和孕穗期,免耕养鸭稻田甲烷排放通量明显低于免耕不养鸭和翻耕不养鸭稻田,3者之间甲烷排放通量大小差异白天明显,夜间较小.在水稻分蘖盛期、孕穗期和齐穗期,免耕养鸭稻田水中溶解氧含量比免耕不养鸭和翻耕不养鸭稻田提高38.4%～44.7%.由于鸭子的活动,免耕养鸭稻田的氧化还原电位分别比免耕不养鸭和翻耕不养鸭稻田高11和18mV.而翻耕不养鸭稻田的还原特质总量分别是免耕养鸭稻田和免耕不养鸭稻田的4.17～12.34倍和3.26～7.02倍,其亚铁离子含水量量也明显高于后2者,表明翻使土壤还原程度增强,进而促进了稻田甲烷的排放.相关分析表明,免耕养鸭番田氧化还原电位与还原特质总量、活性还原物质总量和亚铁离子含量呈极显著负相关,也与稻田甲烷排放通量呈负相关,但未达显著水平.

湿地稻-鸭复合生态系统综合效益研究

2000年3月至2001年10月在湖南长沙进行了湿地稻-鸭复合生态系统综合效益的小区试验。结果表明,实行稻-鸭生态种养显著降低稻田甲烷排放量,与常规稻田相比,甲烷排放总量在早稻田与晚稻田分别降低44.2%和40.7%。各处理晚稻田甲烷排放总量高于早稻田甲烷排放总量。养鸭稻田与常规稻田相比,土壤肥力都有所增加,土壤容重降低,>0.25mm团聚体增加2.65～3.12百分点,土壤结构系数增加2.56～6.63百分点。同时,稻田土壤氧化还原状况也得到明显改善。湿地稻-鸭复合生态系统直接的经济效益也远高于常规稻田。

稻-鸭复合生态系统产甲烷细菌数量

采用厌氧培养箱技术 ,用最大或然数计数法 (MPN法 )和滚管法同时测定稻 -鸭复合系统和常规稻作系统早稻不同生育期土壤中的产甲烷细菌数量。结果表明 :(1)两系统产甲烷菌数量具有明显的季节变化规律。水稻返青期前 ,两系统的产甲烷菌数量相差不大 ,随着水稻生育期的推进 ,两处理的产甲烷菌数量逐渐增加 ,均在分蘖盛期明显增高 ,孕穗期达到最高 ,乳熟期又显著减少 ,生长后期又有所回升。(2 )稻田围栏养鸭能减少稻田中的产甲烷菌数量 ,特别是减少了稻田甲烷排放高峰期的产甲烷菌数量。在水稻分蘖盛期和孕穗期 ,MPN计数法中 ,稻 -鸭复合生态系统低于常规稻作系统 2 0 .0 %～ 96 .9% ;滚管法计数中 ,前者比后者降低 33.3%～ 98.1% ,两系统的产甲烷菌数量之间的差异均达极显著水平。 (3)产甲烷细菌对甲醇、异丙醇、CO2 / H2 、乙酸钠有嗜好表现 ,对甲胺、甲酸、甲胺 +甲醇 +甲酸 +异丙醇 +乙酸钠 (混合基质 1)、甲酸 +甲醇 +异丙醇 +乙酸钠 (混合基质2 )、甲醇 +异丙醇 +乙酸钠 (混合基质 3)

从江侗乡稻-鱼-鸭复合系统的土壤微生物种类

贵州省从江侗乡稻鱼鸭系统被列为首批全球重要农业文化遗产,具有1 200年的历史。为更好地保护和传承该系统,并深入发掘该系统作为全球重要农业文化遗产的意义,也为稻鱼鸭高产技术在该系统保护区域内实施和推广提供科学依据,采用GC-MS方法测定土壤脂肪酸的组成和相对含量,对侗乡稻鱼鸭复合系统土壤微生物的种类组成进行研究。结果表明：1）代表细菌的16∶0和19∶0脂肪酸含量,非稻-鱼-鸭复合系统（以下简称＂非系统＂）土壤比稻-鱼-鸭复合系统（以下简称＂系统＂）土壤的分别高7.97~5.16倍和425.13~43.60倍;代表细菌的11∶0、12∶0和13∶0脂肪酸含量,系统土壤比非系统土壤的分别高80.90~63.17倍、1.90~1.65倍和5.86~5.26倍;代表细菌的其他脂肪酸含量,系统土壤和非系统土壤的差别不大。代表真菌的18∶1ω9c和18∶1ω9t脂肪酸含量,非系统土壤比系统土壤的分别高9.36~7.17倍和8.28~7.19倍;代表真菌的18∶2ω6,9脂肪酸含量,系统土壤比非系统土壤的高4.38~1.87倍。代表放线菌的10Me18∶0脂肪酸含量,系统土壤比非系统土壤的略高。代表线虫的20∶0脂肪酸含量,非系统土壤比系统土壤的高2.82~2.47倍。2）系统土壤和非系统土壤均以细菌为主。其中,主要是G-,放线菌次之,真菌、线虫和G＋含量相对较低,G-丰度较高是稻鱼鸭复合系统的主要特征。结论：系统土壤中微生物丰度的大小依次为细菌〉G-〉放线菌〉真菌〉G＋〉线虫,非系统土壤的依次为细菌〉真菌〉G-〉放线菌〉G＋〉线虫。