稻—鸭生态种养减排甲烷和改善稻田环境的功能研究

【摘要】： 本研究通过采用小区试验和大田试验对湿地稻-鸭复合生态系统的甲烷排放、土壤理化性状、水稻的养分含量及整个系统的生态经济效益进行观测，旨在为全面评价稻-鸭复合生态系统的功能提供科学依据，同时为协调粮食生产和保护环境之间的矛盾，寻求理想的稻田甲烷减排措施和农业可持续发展道路奠定理论基础。 本试验研究内容包括：①稻田养鸭对稻田甲烷排放的影响。目前为止，这方面的研究尚无报道；②养鸭对稻田土壤理化性状的影响；③稻鸭生态系统的生态经济效益研究。主要研究结果如下。 1．湿地稻-鸭复合生态系统甲烷排放规律的研究。结果表明：稻鸭复和生态系统中甲烷排放具有明显的日变化规律和季节变化规律。甲烷排放日变化规律与每日的气温变化基本一致；稻田甲烷排放的季节变化模式因早稻和晚稻而异。早稻甲烷排放峰值出现在水稻幼穗分化期，晚稻种稻期间甲烷排放通量在水稻分蘖盛期最大。实行稻-鸭生态种养显著地降低了稻田甲烷排放总量，特别是减少甲烷排放高峰期的排放速率与排放量；早稻在分蘖盛期-孕穗期甲烷排放总量减少了3.185g/m~2，降低率为60.7％；晚稻在分蘖始期-分蘖盛期甲烷排放绝对量降低6.11g／m~2。尤其引人关注的是养鸭处理的“单位稻谷产量的甲烷排放量”和“单位收入的甲烷排放量”分别是对照的55.0～61.9％和17.3～26.9％。土壤氧化还原特性影响甲烷的排放通量，土壤还原物质总量、活性还原物质及活性有机还原物质数量与甲烷排放通量的相关系数分别为0.805*、0.791*和0.769*。湿地稻-鸭复合生态系统土壤氧化还原状况的改善是降低甲烷排放的原因之一。 2．湿地稻-鸭复和生态系统的土壤理化性状的研究。结果表明，同对照比较，实行稻-鸭复合生态种养稻田土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾分别增加11.3～29.3％、3.0～15.1％、5.9～9.6％、3.8～9.7％、23.4～27.3％；土壤物理性状显著改善，土壤容重降低0.01g／cm~3；＞0.25mm团聚体增加2.65～3.12％，早、晚稻差异均达极显著水平；结构系数增加2.56～6.63％；同时，土壤环境条件得到明显的改善。由于提高了土壤肥力，改善了土壤通气性，有利于水稻对N、P、K养分的吸收，稻谷和水稻植株体养分均有不同程度的提高。 3．稻-鸭复合尘态系统的生态经济效益研究。研究表明：稻田养鸭不施农药比稻田不养鸭施农药模式增产水稻10.9％：增收成鸭324kg／hm~2；水稻病虫草害的综合防治效果为76.5％，其中抗病效果为91％，防虫效果达74.5％，杂草控制系数为0.64。结果证明，稻田养鸭不施农药是一种良性循环高效生态农业模式。 综合以上结果表明，稻鸭复合种养模式不仅改善了稻田土壤的理化性状，提高了稻米、鸭的卫生安全品质，获得稻田系统整体效益的提高，还通过影响稻田甲烷产生、再氧化、传输的全过程，直接降低了甲烷的排放通量和排放总量，同时，通过提高稻田的综合效益，降低单位稻米重量的甲烷排放量和单位经济收入的甲烷排放量，从而间接降低稻田甲烷排放。试验证明，稻田围栏养鸭是一种经济、生态、社会效益都显著的稻田综合利用方式。 【关键词】：稻 鸭 复合种养 甲烷 生态经济效益
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：S181
【目录】：

• 第一章 前言8-16
• 1． 稻田生态系统模式下甲烷排放及研究进展8-11
• 1．1 现代农业生产对环境的影响8
• 1．2 稻田生态系统甲烷排放的研究进展8-11
• 2． 稻鸭复合生态种养模式的发展概况11-15
• 2．1 现代技术促进农业的新发展11-12
• 2．2 国内外稻鸭种养模式的发展概况12-15
• 3． 本研究的内容和目的15-16
• 第二章 稻-鸭复合生态系统中甲烷的排放规律16-29
• 1． 引言16
• 2． 材料与方法16-18
• 2．1 试验地概况16-17
• 2．2 供试材料17
• 2．3 试验设计17
• 2．4 观测内容与方法17-18
• 3． 结果与分析18-28
• 3．1 稻-鸭复合生态系统中甲烷的排放规律18-25
• 3．2 稻-鸭复合生态系统种稻期间甲烷的排放总量25-26
• 3．3 稻-鸭复合生态系统中土壤氧化还原特性对甲烷排放的影响26-28
• 4． 结论28-29
• 第三章 稻-鸭复合生态系统的土壤理化性状研究29-35
• 1． 引言29
• 2． 试验地概况与研究方法29-30
• 2．1 试验地自然条件29
• 2．2 供试品种29
• 2．3 试验设计29-30
• 2．4 测定内容30
• 2．5 分析方法30
• 3． 结果与分析30-34
• 3．1 稻-鸭复合生态系统的土壤化学特性30-32
• 3．2 稻-鸭复合生态系统的土壤物理特性32-33
• 3．3 稻-鸭复合生态系统的土壤氧化还原特征33
• 3．4 稻-鸭复合生态系统中水稻植株体内养分特征33-34
• 4． 结论34-35
• 第四章 稻-鸭复合生态系统的生态经济效益研究35-41
• 1． 引言35
• 2． 材料与方法35-36
• 3． 结果与分析36-39
• 3．1 经济效益与生态效益36-39
• 3．2 社会效益39
• 4． 讨论39-41
• 第五章 综合讨论41-45
• 5．1 稻田养鸭对稻田甲烷排放的影响42-43
• 5．2 稻鸭复合生态种养对土壤理化性状的影响43
• 5．3 稻鸭复合生态系统的生态经济效益43
• 5．4 稻鸭生态种养的发展前景43-45
• 参考文献45-49
• 致谢49-50
• 简历50

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