東北地理所在鹽堿稻田氮肥施用的綜合環境效益評估方面取得進展
種植水稻是改良和利用鹽堿地、提高邊際土地利用率的有效措施之一。但隨著大面積鹽堿稻田的開發，因氮肥的不合理施用而造成的溫室氣體排放、地表和地下水污染、土壤養分失衡等環境問題也日益突出。現今氮肥種類眾多，且其施用后對不同環境介質（氣、水、土）及作物生長的影響存在異質性。因此，綜合評估不同種類氮肥施用條件下鹽堿稻田水稻生產過程的綜合生態環境效應對于實現農業發展和環境保護協同具有重要意義。
東北地理所水環境污染與防治研究團隊采用生命周期評價法，以1噸水稻產量和1公頃耕地為功能單元，對比分析了不同種類氮肥施用下鹽堿稻田水稻生產全生命周期的18種中點環境影響，估算了其對人類健康、生態系統和資源三個端點的損害潛值，評估了不同種類氮肥施用后的綜合生態環境效應和經濟效益，提出了針對鹽堿稻田水稻生產“低投入-低風險-高效益”的最佳氮肥施用方案。
研究發現，無論是單位產量還是單位耕種面積的水稻生產過程，施用有機無機混施肥在水稻全生命周期內產生的總環境影響潛值分別為6.3294（單位產量）和77.8521（單位耕種面積），均低于其他處理組相應的影響潛值（10.1257~37.7855和107.1299~334.0239），表明施用有機無機混施肥可有效控制鹽堿稻田產生的綜合環境影響。同時，施用有機無機混施肥也降低了對人類健康、生態環境系統和資源產生的損害風險，提高了水稻產量及經濟效益，可以實現鹽堿稻田“低投入-低風險-高效益”生產。研究結果可為鹽堿稻田施肥管理提供科學依據，有利于促進水稻種植效率的提升和污染的減排。
圖1 鹽堿稻田水稻生產的生命周期與系統邊界
相關成果發表在《Journal of Cleaner Production》上，由特別研究助理王鑫壹、祝惠研究員（通訊作者）等人共同完成。該研究得到吉林省自然科學基金優秀青年基金、國家自然科學基金委區域聯合基金、中國科學院創新交叉團隊、中國科學院青年創新促進會等項目的資助。
論文信息及鏈接如下：
Wang,X.Y.,Zhu,H.,Hou,S.N.,Cui,H.,Yan,B.X.,2024. Environmental impacts of fertilization during rice production in saline-alkali paddy fields based on life cycle assessment. Journal of Cleaner Production 467(3),142947. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.142947
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