蔡祖聪研究员 中国科学院南京土壤研究所 

近日，世界上又响起了水稻生产应该为全球气候变化负责的指责声，因此，有必要再次澄清水稻生产在全球气候变化中的作用。

水稻是仅次于小麦的世界第二大粮食作物，世界上半数以上的人口以稻米为主食。由于特殊的生理特性，在淹水的土壤条件下，水稻可以更好地完成其生命过程。当土壤淹水后，土壤中的氧气被土壤微生物、动物、植物根系所消耗，产甲烷菌开始生长、活动，它们以二氧化碳和乙酸等为原料，生成甲烷，通过水稻植株、气泡、扩散途径排放到大气。

土壤科学家在上一世纪六十年代初就注意到稻田有甲烷排放。由于甲烷是无色、无害气体，通常情况下稻田排放的甲烷也不至于达到可燃的浓度，甲烷排放对土壤肥力维持和水稻生长也无特别的意义，所以，土壤科学家并不重视这一现象。但是，上一世纪八十年代，情况发生了突然变化，一些科学家通过测定，认为稻田排放的甲烷是大气甲烷的重要来源，对全球气候变化负有责任。尤其在1992年政府间气候变化专门委员会（IPCC）第二次评估报告补充报告发表后，对稻田甲烷排放的关注进一步提高。该份报告给出了全球稻田甲烷排放量为20-100百万吨，中间值为60百万吨的估算值。根据这一份报告计算，稻田甲烷排放量约占全球甲烷排放总量（597百万吨）的10%。但是，随着全球范围内稻田排放量测定数据的不断积累，直接参与稻田甲烷排放研究的科学家开始否定早期估算结果。由日本环境厅、国家自然科学基金委和中国科学院资助，2001年在南京召开了亚洲稻田温室气体排放国际学术研讨会。IPCC稻田甲烷排放专家组由5人组成，其中4人参加了会议，全球直接从事稻田甲烷排放研究的著名科学家几乎全部参加了这次会议。会议做出了“过去稻田甲烷排放估计过高，目前无需采取任何措施减少稻田甲烷排放”的结论，并公开发表于国际杂志《农田生态系统养分循环》（2002年，64卷，1-2期）。依据大量积累的田间测定数据，中国科学院南京土壤研究所颜晓元博士与日本科学家合作，估算出2000年全球稻田甲烷排放仅为25.6百万吨。该结果发表于在美国出版的《全球生物地球化学循环》杂志(2009年，23卷，GB2002)。《自然》杂志以研究亮点的形式对该论文进行了报道。根据这一估算值，稻田甲烷排放量仅占全球排放总量的4%左右，远低于全球自然湿地（115-237百万吨）和反刍动物（>80百万吨）排放的甲烷量，仅略高于全球白蚁排放的甲烷量（约20百万吨）。实际参与稻田甲烷排放研究的科学家，至今无人对2001年南京会议做出的“过去稻田甲烷排放量估计过高”的结论提出异议。但是，至今仍有一些并非从事稻田甲烷排放研究的学者，仍然引用过去过高的估算值，误导普通民众。

如果我们进一步考虑以下事实，更可以认定水稻生产对全球气候变化的作用很有限。：一、相当一部分稻田是由湿地开垦而来的，而湿地本身就排放甲烷，且单位面积的甲烷排放量并不一定低于稻田；二、施用氮肥是提高作物产量的必要手段，氮肥施用量的增加是大气氧化亚氮（另一个温室效应更强的温室气体）升高的重要原因。单位氮肥施入到稻田后，氧化亚氮排放量远低于旱地，约为旱地的1/3，这是IPCC认定的结果；三、稻田土壤较旱地土壤固定更多的碳。

通过适当的措施还可以进一步减少稻田甲烷排放量。稻田甲烷排放量与种植水稻前的土壤水分含量密切相关。种植水稻前渍水将大大增加水稻生长期间的甲烷排放量。随着农村劳动力大量向城市转移，在冬季我国有相当一部分稻田缺乏管理，处于荒芜状态，尤其在南方地区，降水丰富，田面渍水时常发生。投入少量的劳动力，对冬休田开沟排水，降低土壤水分含量即可大幅度减少水稻生长期间的甲烷排放量。水稻收获后，如果将秸秆还田与传统的冬季耕作、晒垡相结合，一可以减少水稻秸秆的处理量；二可改善土壤结构，提高土壤养分供应能力，减少稻季肥料施用量；三可更大幅度地减少甲烷排放量。除此之外，还有其它很多措施可以减少水稻生产过程的甲烷排放，例如，在排水不畅的稻田避免秸秆还田，水稻生长过程中实施烤田等。

让我们少一些对农业生产产生的温室气体排放的相互指责，多一些行动，切实减少农业生产中的温室气体排放。