中国是世界上最大的水稻和内陆水产养殖生产国，占世界水稻生产总量的27%，占全球内陆水产养殖生产总量的63%。由于化肥和水产养殖饲料的大量投入，水稻和水产养殖生产已被公认为甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）的重要来源。由于空间和资源的有限性，中国的水稻-养殖共作系统（Rice-aquaculture co-culture system）得到了快速发展，近年来大量常规稻田转变为水稻-养殖共作系统，然而目前该系统下的甲烷和氧化亚氮排放情况仍然未知。
本研究中，作者于2019-2021年在中国江苏省句容市南京农业大学的试验基地，对常规稻田系统（RM）和稻虾共作系统（RC）的进行了为期两年的原位观测研究，其中稻虾共作系统中稻田区域(RA)和养殖沟区域（DA）进行同步观测。
研究结果表明，将常规水稻种植系统转变为稻虾共作系统分别减少了12-17%的CH4排放和26-38%的N2O排放。研究结果进一步强调了养殖沟区域高CH4排放，低N2O排放的特点。稻虾共作系统中，仅占10%面积的养殖沟区域，贡献了整个系统CH4排放总量的26%，而仅贡献了整个系统N2O排放总量的5%。特别是，如果忽略了养殖沟区域的观测，可能将造成整个水稻养殖共作系统CH4减排潜力高估15%，N2O减排潜力低估4%。研究结果还表明，稻虾共作系统的N2O排放因子显著低于常规水稻系统。
作为一种可行的选择，将常规水稻种植系统转变为水稻-养殖共作系统，可以部分解决人类对水产养殖蛋白质日益增长的需求和有限的土地资源之间的平衡困境，进而有利于国家发展绿色农业和实现碳中和的战略目标。
研究结果以“Lower methane and nitrous oxide emissions from rice-aquaculture co-culture systems than from rice paddies in southeast China”为题发表在Agricultural and Forest Meteorology 期刊上。南农大学组博士生方贤滔为论文第一作者，我会土壤资源与环境专业委员会副主任刘树伟教授为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（42077080）、江苏省农业科学技术创新基金（JASTIF, CX [21] 3007）、江苏省优秀青年学者自然科学基金（BK20200024）以及中国江苏省研究生研究与实践创新计划（KYCX21-0571）的支持。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168192323002319
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/GD_XTwvitybi5J-LN9aohg