1、CH4是大氣中僅次于CO2的重要溫室氣體，單位質量的CH4在百年尺度上的增溫潛勢是CO2的25倍左右。稻田是大氣CH4的重要排放源之一，約占全球CH4排放總量的5.3％～19％。水稻是我國最重要的口糧作物，全國60％以上的人口以稻米為主食。隨著人口增長和經(jīng)濟發(fā)展，我國的糧食需求仍將呈現(xiàn)持續(xù)剛性增長。到2030年，我國的水稻產(chǎn)量必須較現(xiàn)有水平提高20％。在現(xiàn)有稻田面積不減少的前提下，進一步提高水稻單產(chǎn)是確保糧食安全的必由之路。近年來，超級

2、稻以其顯著的產(chǎn)量優(yōu)勢在我國的推廣面積迅速增加，2011年在全國的示范推廣面積達到1.1億畝，占全國水稻種植面積的24.7％。目前有關不同水稻品種CH4排放特征及其與植株生長特性的相關關系研究，大多集中在常規(guī)水稻品種方面。關于超級稻CH4排放方面的研究較少。由于稻田CH4排放與水稻生長特性關系密切，超級稻的生產(chǎn)力優(yōu)勢是否將引發(fā)CH4排放的同步提高，是學界和政界廣泛關注的重要問題。至今，人們對超級稻的CH4排放特征及其與植株生長特性關系的認

3、識尚不很清楚。因此，研究超級稻稻田甲烷排放及其與水稻植株特性的關系，不僅有利于對超級稻稻田甲烷排放的評估，而且對未來高產(chǎn)低CH4排放的水稻株型改良和栽培調控具有重要的理論參考價值。為此，本研究于2011-2012年在南京農(nóng)業(yè)大學南京牌樓試驗基地進行。以近幾年經(jīng)過國家審定的33個超級稻為研究對象，采用人工靜態(tài)箱-氣相色譜法，較系統(tǒng)地分析了我國水稻主產(chǎn)區(qū)不同類型超級稻甲烷排放特征及其與植株特性的關系。主要結果如下:
　　(1)超級稻甲

4、烷排放通量季節(jié)變化呈雙峰模式。東北地區(qū)粳型雜交超級稻、長江中上游和長江下游超級稻甲烷排放通量的兩個峰值分別出現(xiàn)在分蘗盛期和孕穗期。東北地區(qū)粳型常規(guī)超級稻甲烷排放通量的兩個峰值分別出現(xiàn)在分蘗盛期和乳熟期。
　　(2)常規(guī)超級稻甲烷排放量大于雜交超級稻。東北地區(qū)的常規(guī)超級稻和雜交超級稻的CH4排放總量分別為10.4和9.4g·m-2，前者比后者高10.6％。長江中上游地區(qū)的常規(guī)超級稻和雜交超級稻的CH4排放總量分別為8.2和6.9g·

5、m-2，前者比后者高18.8％（P＜0.05）。長江下游地區(qū)的常規(guī)超級稻和雜交超級稻的CH4排放總量分別為10.9和6.8g·m-2，前者比后者高37.6％（P＜0.01）。東北地區(qū)的超級稻甲烷排放量主要集中在苗期-分蘗期和抽穗期-成熟期，而長江中上游和長江下游地區(qū)的超級稻甲烷排放量主要集中在苗期-分蘗期。
　　(3)土壤水溶性甲烷含量與甲烷排放密切相關。長江下游地區(qū)的常規(guī)超級稻土壤水溶性甲烷含量季節(jié)變化呈三峰模式，三個峰值分別出

6、現(xiàn)在水稻分蘗盛期、孕穗期和水稻生長后期。前兩個峰值出現(xiàn)時間與甲烷排放通量兩個峰值出現(xiàn)時間幾乎相同。雜交超級稻土壤水溶性甲烷含量季節(jié)變化呈雙峰模式，二個峰值分別出現(xiàn)在水稻孕穗期和水稻生長后期。第一個峰值出現(xiàn)時間與甲烷排放通量的第二個峰值出現(xiàn)時間幾乎相同。兩個不同類型超級稻的水溶性甲烷含量與甲烷排放通量均呈正相關趨勢。
　　(4)超級稻的植株生長特性影響甲烷排放。不同類型的水稻品種甲烷排放總量均與最大分蘗數(shù)呈正相關趨勢，長江下游地區(qū)的

7、秈型雜交稻分蘗期甲烷累積排放量與分蘗數(shù)顯著正相關(P＜0.05)，水稻分蘗對甲烷排放的影響在水稻生長前期效應高于水稻生長后期。但甲烷排放與植株其他生長特性的相關性因地區(qū)類型和水稻類型而異。長江下游地區(qū)常規(guī)稻株高與甲烷排放量顯著正相關(P＜0.05)。長江下游地區(qū)雜交稻甲烷排放總量與最大根系干重及總生物量均呈顯著負相關(P＜0.05)。長江中上游地區(qū)雜交稻的甲烷排放量與產(chǎn)量呈顯著負相關(P＜0.05)，長江下游地區(qū)雜交稻的甲烷排放量與產(chǎn)量