第一作者：南琼
通讯作者：吴伟祥、谷保静
文章链接：https://doi.org/10.1038/s43016-025-01124-z
稻田甲烷减排是中国乃至全球应对气候变化的核心策略之一。2023年，中国生态环境部发布的《甲烷排放控制行动方案》将稻田甲烷减排列为重点任务。农业农村部亦推荐通过生物质炭还田技术实现农业废弃物的减污降碳协同效应。然而，生物质炭输入稻田土壤的长期固碳减排效益不明晰，成为其推广应用的主要瓶颈。为填补上述空白，浙江大学环境与资源学院吴伟祥教授团队与谷保静教授团队合作领衔了一项生物质炭应用稻田生态系统的长期固碳减排及其经济效益研究，研究成果于3月12日在《Nature Food》杂志在线刊发。该研究首次提出了低剂量等量秸秆逐年炭化还田模式，全面对比分析了水稻秸秆直接还田（RS）、生物质炭一次性高剂量还田（HS）和低剂量等量秸秆逐年炭化还田（AL）等三种秸秆利用策略的环境与经济效益，系统评估了稻田生态系统生物质炭的长期CO₂-eq减排效能，揭示了生物质炭老化导致CH₄减排能力逐年消退的内在机制，构建了基于全生命周期的稻田土壤生物质炭碳减排量核算方法学，提出了稻田生态系统生物质炭长效固碳减排新模式。
这一研究成果不仅为稻田生态系统的长期碳减排提供了科学支撑，也有望为全球实现农业减污降碳协同增效目标提供了创新路径和实践示范，为生物质炭绿碳交易奠定重要基础。本研究的第一作者为浙江大学环境与资源学院南琼博士，目前主持国家自然科学基金青年项目1项、浙江省科技厅子课题和博士后人才计划项目研究，并以第一和通讯作者身份发表SCI研究论文11篇。
图1不同生物质炭输入模式下CO2固存与释放
图2 HS 和 AL 模式下8年间二氧化碳当量（CO₂-eq）减排量对比
图3生物质炭老化导致甲烷（CH₄）减排能力下降
图4 NH₄⁺对甲烷氧化菌的抑制作用
图5 AL和HS诱导的稻田CO2-eq长期降低效应的变化
图6经济效益分析：8年净收益对比