用更少排放产出更多稻米：一项全球元分析

为何这关系到晚餐与地球

稻米是数十亿人的日常主食，但我们的种植方式也释放出惊人的暖化气体。本研究提出一个简单却影响深远的问题：在人口增长的同时，世界能否生产更多稻米而减少驱动气候变化的排放？通过汇集全球成千上万田间试验的结果，作者表明更聪明的耕作方法在许多情况下可以在减少气候影响的同时提供更多谷物。

稻田如何影响气候变暖

大多数稻米在淹水田里种植。水有助于抑制杂草并促进作物生长，但也阻隔了土壤中的氧气。在这种缺氧环境中，微生物将腐败的植物残体转化为甲烷——一种强效温室气体——并通过稻株逸散到大气中。少量的一氧化二氮（氮的另一个强暖化气体）则在施用氮肥和土壤反复湿干交替时产生。本研究关注的关键指标不仅是总排放量，而是每公斤收获稻米释放的气体多少，这一尺度称为温室气体强度。

对全球稻田试验的扫描

为了解在农户田间真正有效的措施，研究人员整合了1991年至2024年间504篇同行评审论文中报告的5,322个试验数据。这些试验检验了农民所做的一系列决策：轮作、稻种、耕作方式、播种方法、水分管理、肥料使用以及秸秆处理。研究团队使用先进的统计技术同时对产量与排放进行建模，并考虑土壤类型、气候和季节差异。这使他们能够识别出那些在提高或维持产量的同时降低单位稻米排放的“双赢”做法。

能多产少排的耕作选择

分析显示若干明显获胜的做法。干直播，即在湿润但未淹水的土壤中播种，与传统育秧移栽相比，总排放大约减少七分之一，同时产量相当或更高。更合理的用水方式，尤其是间歇灌溉（交替干湿），可将排放降低约八分之一，并能将产量轻微提高约4%，这主要通过减少甲烷排放而实现且不损害作物。改进氮肥管理可使产量提高约三分之一，而排放仅小幅增加，因此每公斤稻米的气候成本实际上下降。对作物残留物的谨慎处理——例如移除或部分移除秸秆，而不是将大量秸秆翻入淹水田——可以显著减少甲烷排放，同时仅略微影响产量。

情境决定一切的地方

最佳策略强烈依赖于当地条件。有机质丰富的土壤、温暖的大陆性气候或晚季种植的田块，其自然释放的温室气体远高于较凉爽、干燥或黏土含量高的地区，但这些高排放地点并不产生更多稻米。在这些高基线环境中，同样的耕作变化——如改变水管理或残留物处理——能带来比已较高效系统大得多的减排。相比之下，细质土壤、温带气候或旱季作物生长的地区本来排放强度就较低，因此需要的调整较少即可维持气候友好型稻作。

在粮食需求、气候和可行性之间取得平衡

并非所有做法都是双赢。有些方法，如一年多季密集稻作伴随持续淹水和大量秸秆翻入，既降低产量又增加排放，是“双输”的选择。另一些则以增产换高排放或反之，这类做法在粮食安全或减碳是首要目标的地区仍可能具有吸引力。作者将做法分为三类采用路径：农民可立即采用且几乎不需新设备的措施（例如更好地使用氮肥或选择中熟品种）；需要新基础设施如改良水利控制的措施；以及需要更广泛体系变革与政策支持的措施，如减少三熟稻制。总体而言，研究表明，通过考虑情境的选择与配套政策，稻作可以朝着既养活人又保护气候的未来迈进。

引用: Thai, V.T., Checco, J., Mitchell, J. et al. Producing more rice with fewer emissions: a global meta-analysis. npj Sustain. Agric. 4, 27 (2026). https://doi.org/10.1038/s44264-026-00136-x

关键词: 稻米种植, 温室气体排放, 气候智慧型农业, 水分管理, 氮肥