近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花智慧栽培創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了棉田套作不同類型綠肥相關(guān)研究，通過(guò)分析土壤不穩(wěn)定性碳氮組分，發(fā)現(xiàn)棉田套作不同類型的綠肥，土壤性質(zhì)和排放響應(yīng)不同，初步闡明不同類型綠肥影響棉田土壤氣態(tài)氮排放機(jī)制，為降低棉田溫室氣體排放提供了理論依據(jù)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《農(nóng)業(yè)、生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境（Agriculture, Ecosystems & Environment）》上。
氣態(tài)氮主要包括氨氣、氮氧化物等，是溫室氣體的重要組成部分。氣態(tài)氮損失包括氨揮發(fā)和反硝化作用，是農(nóng)田活性氮損失的重要途徑之一。大量研究表明，農(nóng)田引入綠肥可以增加土壤碳固存，進(jìn)而影響土壤-作物-大氣碳氮循環(huán)，但不同類型綠肥對(duì)土壤氣態(tài)氮排放和相關(guān)土壤碳氮組分的影響尚不明確。開(kāi)展棉田溫室氣體排放影響機(jī)制的研究對(duì)棉花可持續(xù)生產(chǎn)具有重要意義。
該研究通過(guò)對(duì)四種棉花覆蓋種植模式，聯(lián)合四種施氮量下的土壤氨氣、氧化亞氮、甲烷和二氧化碳排放進(jìn)行收集和測(cè)定，分析土壤有機(jī)碳及不穩(wěn)定性氮組分，比較不同處理間差異，確定了微生物量氮、可溶性有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮是影響土壤氣態(tài)氮排放的重要土壤組分，量化了土壤氮組分和氣態(tài)氮排放的復(fù)雜影響關(guān)系。研究結(jié)果表明，氮肥和不同綠肥混播均增加土壤氨氣和氧化亞氮排放；棉花套種非豆科綠肥可通過(guò)增加土壤微生物量碳和減少土壤不穩(wěn)定氮，顯著減少氨氣和氧化亞氮排放；棉花套種豆科綠肥可增加氧化亞氮排放，由于土壤碳氮比低，可減少土壤氨氣揮發(fā)。該研究為綠肥選擇提供新考量，也為棉花種植模式改良和土壤氣態(tài)氮排放影響機(jī)制提供新思路，對(duì)黃河流域棉花可持續(xù)生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。
該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。（通訊員 梁冰）
原文鏈接: https://doi.org/10.1016/j.agee.2022.108188
