近日,中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所肥料及施肥技術創新團隊基于11年田間長期定位試驗,分析發現長期豆科綠肥根茬還田通過增加碳源輸入促進土壤有機碳固持,降低土壤容重改善物理結構,同時調節土壤硝酸還原酶活性等氮循環過程,減少硝酸鹽淋洗和溫室氣體排放。相關成果以“Long-term maize and pea intercropping improved subsoil carbon storage while reduced greenhouse gas emissions”為題發表在國際期刊《Agriculture, Ecosystems & Environment》上。
禾本科-豆科間作可通過改善土壤物理、化學和生物學性狀提高作物生產力、維持土壤健康,但禾本科與豆科作物長期間作對土壤剖面有機碳固持、土壤剖面理化形狀及玉米穩產效果等方面的影響仍需深入研究。
研究利用位于甘肅武威的11年田間定位試驗,對比不施肥單作玉米(Ctrl)、農民習慣施氮單作玉米(N375)、不施氮肥間作針葉豌豆根茬還田(Ps)、減量施氮間作針葉豌豆根茬還田(PsN300)處理下,土壤剖面有機碳、容重、溫室氣體排放、作物生長等指標的差異變化情況。研究發現,相比農民習慣施肥量和玉米單作種植,化肥減量20%條件下玉米間作豆科綠肥能夠維持玉米生長和穩產; 1米土體容重下降6.4-14.2%, 0-20cm土層土壤有機碳含量增加6.7-12.4%; 0-100cm土層有機碳儲量增加14.8%; 0-100cm土層無機氮殘留降低30.8%;溫室氣體排放量降低17.8%;溫室氣體排放強度降低15.4%。
中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所曹衛東研究員為論文通訊作者。研究得到了國家重點研發計劃(2021YFD1700200)、國家綠肥產業技術體系(CARS-22)項目的共同資助。
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https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167880923001032