不同水稻品种对甲烷排放和产量的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

甲烷是仅次于二氧化碳的最重要的温室气体，它对全球温室效应的贡献达20%。稻田是大气 ch₄ 的重要排放源之一，据 ipcc 第 4 次评估报告，稻田ch4的年排放量为 31 ~ 112 tg，占全球总排放的 5% ~ 19%。随着世界人口的增长，水稻需求总量在未来20年将会增加35%。这些对以水稻为主的农业将是一个巨大的挑战，尤其是亚洲国家挑战更大，水稻生产占世界90%以上，既要增加水稻总产，同时又要减少稻田甲烷向大气的排放。因此，研究不同水稻品种对甲烷和产量的影响对水稻高产低碳生产具有极其重要的意义。本研究即通过实施不同品种的盆栽试验，探索不同水稻品种甲烷气体排放和物质生产差异及原因，为水稻高产低碳生产提供理论和实践依据。

（一）研究意义

甲烷是仅次于二氧化碳的最重要的温室气体，它对全球温室效应的贡献达20%，以100 a影响尺度计，单分子甲烷的增温效应是二氧化碳的25倍^[1]。ch₄有自然和人为两种来源，它在大气中的浓度比工业革命以前高出了两倍多^[2]。稻田是大气甲烷的重要排放源之一，其排放量占全球甲烷排放的5-19%^[3]。随着世界人口的增长，水稻需求总量在未来20年将会增加35%^[4]。这些对以水稻为主的农业将是一个巨大的挑战，尤其是亚洲国家挑战更大，水稻生产占世界90%以上，既要增加水稻总产，同时又要减少稻田甲烷向大气的排放。表明，不同水稻品种甲烷排放量存在显著差异^[5,6]。水稻品种间ch₄排放量差异取决于其ch₄的产生、氧化及传输能力 ^[7-10]。但以往的研究大多只监测ch₄排放，鲜有考虑水稻产量及物质生产。从20世纪60年代至今水稻品种，水稻单产不断提高，生物量、收获指数与株型都与产量的变化密切相关，这些指标与稻田甲烷的排放是否有关我们还不清楚。因此，通过实施不同品种的盆栽试验，探索不同水稻品种甲烷气体排放和物质生产差异及原因具有极其重要的意义。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标

①探索不同水稻品种甲烷气体排放差异及原因。

②明确不同水稻品种产量及物质生产差异及原因。

3. 研究的方法与方案

研究方法

①通过设置盆栽试验，4个水稻品种，在关键生育期，测定水稻株高、分蘖、叶面积等形态指标。

②采用静态箱法，采集不同水稻品种甲烷气体样品，样品用气相色谱仪测定。

4. 研究创新点

有关稻田甲烷排放的报道很多，但大部分是关于不同耕作方式及田间水分管理和施肥对稻田甲烷排放影响的研究,而关于水稻品种对稻田甲烷排放的影响还很少有研究，同时国际对稻田甲烷的排放的研究很少涉及产量。

5. 研究计划与进展

本研究将于2013年5月至2013年10月完成。

①2013年56月，完成本实验的各种准备工作，包括盆栽试验方案的进一步认证，种子的准备及育秧，进行水稻的移栽。

②2013年6月－2013年10月，研究不同超级稻品种间的甲烷气体排放差异。完成植株田间取样、室内分析测试工作。进行中期总结。