旱地占地球陸地面積的47%，提高旱作農(nóng)田生產(chǎn)力對(duì)保證全球糧食安全至關(guān)重要。地表覆蓋是旱作地區(qū)提高作物產(chǎn)量的有效栽培措施，目前關(guān)于地表覆蓋效應(yīng)研究大多僅關(guān)注作物產(chǎn)量和土壤水熱效應(yīng)，而忽略了覆蓋農(nóng)田土壤微環(huán)境變化對(duì)溫室氣體通量的影響，限制了對(duì)覆蓋措施產(chǎn)量和環(huán)境效應(yīng)的綜合評(píng)價(jià)。
中國科學(xué)院成都生物研究所陳槐研究員課題組劉建亮博士采用靜態(tài)箱-氣相色譜法評(píng)價(jià)了旱作農(nóng)田甲烷吸收強(qiáng)度，并分別探究了覆蓋措施和氮肥用量條件下甲烷通量特征。研究發(fā)現(xiàn)：旱作農(nóng)田為大氣甲烷的凈吸收庫，平均吸收速率為21.3–40.8 μg 
CH4-C m?2 h?1，與森林和草地甲烷吸收速率相當(dāng)（分別為48.2 μg CH4-C m?2 h?1和26.5 μg CH4-C m?2 h?1），這一結(jié)果表明旱作農(nóng)田作為大氣甲烷不容忽視的匯在后續(xù)研究中應(yīng)當(dāng)給與更多關(guān)注。較無覆蓋處理，砂礫和地膜覆蓋抑制甲烷吸收，年吸收量分別降低5.2–6.7%和26.3%。覆膜條件下，氮肥施用促進(jìn)甲烷吸收。不同覆蓋及施肥措施甲烷通量主要受土壤含水量控制。甲烷吸收速率與土壤含水量負(fù)相關(guān)，而與土壤溫度正相關(guān)，兩因素分別解釋了甲烷吸收變異的32.4–40.0%和38.5–40.9%。土壤銨態(tài)氮含量對(duì)甲烷吸收無明顯影響，這與傳統(tǒng)觀點(diǎn)不符，通常認(rèn)為銨根離子會(huì)與甲烷競(jìng)爭(zhēng)甲烷氧化菌的有效位點(diǎn)而抑制甲烷氧化。多元逐步線性回歸分析表明，土壤因子對(duì)甲烷通量的貢獻(xiàn)表現(xiàn)為含水量>溫度>硝態(tài)氮含量。該研究有助于準(zhǔn)確評(píng)估旱地土壤在區(qū)域和全球甲烷循環(huán)中發(fā)揮的作用，以及全面評(píng)價(jià)旱作農(nóng)田覆蓋和施肥措施的產(chǎn)量及環(huán)境效應(yīng)。
研究結(jié)果已發(fā)表于國際土壤學(xué)期刊Biology and Fertility of Soils。該研究得到國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃項(xiàng)目資助。