土壤学报

作者：朱小莉，黄琼，宋开付，马静，张广斌，徐华

单位：朱小莉，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008;中国科学院大学, 北京 100049；,黄琼，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008;中国科学院大学, 北京 100049；,宋开付，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008;中国科学院大学, 北京 100049；,马静，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008；,张广斌，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008；gbzhang@issas.ac.cn,徐华，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008；,

关键词：常年淹水稻田;碳同位素分馏;抑制剂氟甲烷;乙酸产甲烷;溶解性有机碳

基金：国家自然科学基金项目（41877325）、中国科学院青年创新促进会项目（2018349）和国家重点研发计划项目（2017YFD0300105）资助

甲烷的减排问题已成为各国政府和科研人员关注的焦点。稻田是温室气体甲烷的重要排放源，甲烷产生是排放的前提条件，主要有乙酸发酵和CO2/H2还原两条途径。常年淹水稻田甲烷排放量高，减排潜力大，但关于这类稻田甲烷产生途径的季节变化规律尚少见报道。于四川省资阳市的常年淹水稻田，采集水稻4个重要生育期（分蘖期、孕穗期、抽穗期、成熟期）的新鲜土样，通过室内厌氧培养试验观测了甲烷产生潜力，并采用稳定性碳同位素方法和氟甲烷（CH3F，2%）抑制法，量化CO2/H2产甲烷的碳同位素分馏系数（α（CO2/CH4）），从而定量评估乙酸产甲烷途径的相对贡献率（ƒ乙酸）。结果表明：添加CH3F显著降低甲烷产生，甲烷产生潜力在成熟期最大，变化范围为3.22～12.71µg·g-1·d-1；产生CH4的δ13C值（δ13CH4）为-66.83‰～-59.62‰，较添加CH3F的δ13CH4显著偏正（-90.83‰～-82.26‰）；α（CO2/CH4）在分蘖期最大，孕穗期最小，变化范围为1.064～1.076；ƒ乙酸由分蘖期的54%～61%急剧下降至孕穗期的30%～35%，在成熟期又上升至54%～61%。进一步分析发现：甲烷产生潜力的季节变化与土壤溶解性有机碳（DOC）含量的季节变化显著正相关，ƒ乙酸的季节变化与土壤乙酸含量的季节变化显著正相关。综上，常年淹水稻田的甲烷产生潜力和产生途径均存在明显的季节变化，且分别主要受土壤DOC和乙酸含量的影响。

来源：2023年第2期

《土壤学报》期刊编辑部

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