摘要

目的：水稻生產(chǎn)面臨著提高糧食產(chǎn)量和減少溫室氣體（GHG）排放的雙重挑戰(zhàn)。一次性基施控釋復合肥料（CRBF）這一創(chuàng)新的施肥策略，在提高氮（N）利用率、增加水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟效益方面展現(xiàn)出了良好的前景。然而，其對溫室氣體排放的影響仍不明確。方法：在2022年至2023年期間，我們進行了一項為期兩年的田間試驗，研究CRBF對甲烷（CH₄）和一氧化二氮（N₂O）排放以及水稻產(chǎn)量的影響。此外，我們還進行了元分析，以評估全球范圍內(nèi)控釋氮肥（CRF）對溫室氣體排放和水稻產(chǎn)量的影響。結果：與傳統(tǒng)施肥（CF）相比，CRBF顯著降低了累積的CH₄排放量（減少13.4%）和N₂O排放量（減少21.0%），同時提高了水稻產(chǎn)量（增加3.7%）。因此，CRBF使全球變暖潛力（GWP）降低了13.5%，溫室氣體強度（GHGI）降低了16.4%。CRBF增加了土壤中NH₄⁺-N的濃度，從而促進了水稻的分蘗、根系氧化活性以及根系分泌物中蘋果酸的濃度。這些積極的形態(tài)和生理特征與較高水平的< />基因以及較高的< />/mcrA比率相關，有利于CH₄的氧化。南京9108品種在保持與淮稻5相同N₂O排放量的同時，表現(xiàn)出更高的產(chǎn)量（增加2.4%）和更低的CH₄排放量（減少20.4%）、GWP（減少20.2%）和GHGI（減少22.1%）。元分析進一步證實，與傳統(tǒng)施肥相比，CRF提高了水稻產(chǎn)量（增加6.4%），同時降低了CH₄（減少11.8%）和N₂O（減少18.2%）排放量、GWP（減少12.9%）和GHGI（減少20.9%）。結論：CRBF和CRF均能夠同時實現(xiàn)高糧食產(chǎn)量和溫室氣體減排的目標，這凸顯了它們在推動水稻生產(chǎn)系統(tǒng)可持續(xù)集約化方面的潛力。