从东南亚的梯田到中国、印度的灌溉农田，水稻支撑着数十亿人的日常饮食。但正是这些被水淹没的稻田，为释放温室气体的微生物创造了理想环境。

《自然·食品》期刊发表的一项新研究显示，自1960年代以来，全球稻田的温室气体排放量几乎翻了一番。2010年代年均排放约11亿吨二氧化碳当量，相当于2.39亿辆汽车的年排放量。这使水稻种植成为畜牧业之外农业领域最大的排放源，而全球稻米需求预计还将持续上升。

排放增长源于两个因素：种植面积扩大和管理方式 intensification。超过一半的全球增量来自水稻种植区的扩张。以非洲为例，自1960年代以来水稻种植面积大致翻倍，该地区甲烷排放量随之翻番。与此同时，农民使用更多化肥和有机肥（如秸秆、粪肥），种植更高产品种，植株间距更密——产量提升了，温室气体排放也增加了。

研究发现，一项具体做法——收割后将稻秆留在田间并翻入土壤以提高肥力——贡献了1960年代以来水稻净排放总量增量的约18%。原因在于这增加了土壤有机质，微生物分解后产生更多甲烷。全球气温上升进一步加速土壤微生物活动，导致更多排放。

化肥是另一大排放源。2000年后合成氮肥使用量增长约76%，助推了强效温室气体氧化亚氮的排放，贡献了人类活动导致的全球净排放总量增量的约9%。灌溉方式同样影响排放：过去灌溉稻田在整个生长季保持淹水状态，微生物在湿润环境中持续产生温室气体；近二十年来，更多农民采用间歇性淹水——排干稻田数天后再重新注水——这种方式可减少甲烷排放。

农民可以在不降低产量的情况下减少排放。研究显示，若所有种植者采用当前最佳的"气候智慧型"方案，到本世纪中叶全球水稻排放可减少约10%。但要有效减缓气候变化，还需开发更有效的新策略。