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肥料及施肥技术团队发现麦后复种绿肥减氮30%配合凹凸棒实现增产、培肥、减排N2O

发布者:管理员发布时间:2026-06-18作者:常单娜来源:肥料及施肥技术团队点击量:

近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所肥料及施肥技术创新团队发现麦后复种绿肥减氮30%配合凹凸棒实现增产、培肥、减排N2O,相关研究成果已发表于《European Journal of Agronomy》期刊(JCR Q1, IF 5.5)。

化肥对小麦生产至关重要。但过量施用会加剧温室气体排放。种植绿肥是一项可持续的田间管理措施,能够固定环境氮素、提高土壤养分,并替代部分化肥。然而在实际生产中,绿肥矿化释放的氮可能超过所替代的化肥氮用量,导致总氮输入增加,从而对降低氧N2O排放带来挑战。因此,急需寻求独立于总氮输入之外的N2O减排措施。黏土矿物凹凸棒具有较高的阳离子交换量(CEC)和亲水性,其吸附性能有利于降低硝化和反硝化过程的底物浓度,具有减排N2O的潜力。然而,在我国西北绿洲灌区麦后复种绿肥体系中,凹凸棒调控土壤N2O的效应及机制尚不清楚。

本研究采用田间与培养试验相结合的方法。研究长期种植绿肥对小麦产量、养分吸收和土壤质量的影响。探索该系统中凹凸棒调控土壤N2O排放的效应及机制。研究结果表明,长期麦后复种绿肥减施30%化肥提高了小麦产量和氮素吸收,同时提升了土壤有机质、全氮、无机氮、可溶性有机氮、微生物碳和速效钾含量以及碳氮磷水解酶活性,提高了土壤质量指数。在该系统中配施凹凸棒降低了N2O累积排放量、产量当量的N2O排放及N2O排放因子。N2O减排与NH4⁺-N有效性降低、硝化潜势减弱以及N2O还原为N2的能力增强有关,具体表现为nosZ丰度增加和(narG+nirK)/nosZ比值降低。本研究为高效农业系统中温室气体减排提供了可行的技术路径,并阐明了其内在机制。

图1麦后复种绿肥配合凹凸棒制度下的增产培肥减排模式图

甘肃农业大学博士生毛小红为论文第一作者,于爱忠教授和中国农业科学院农业资源与农业区划研究所助理研究员常单娜以及曹卫东研究员为论文共同通讯作者。研究得到了北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、“十四五”国家重点研发计划项目(2021YFD1700200)和国家绿肥产业技术体系(CARS-22)项目的共同资助。

【引文方式】:Mao, X. H., Cui, H., Liu, R., Zhang, J. D., Yu, A. Z., Chang, D.N., Cao, W. D., 2026. Using attapulgite to reduce nitrous oxide emissions in a post-wheat green manuring system under 30% fertilizer reduction. European Journal of Agronomy 179, 128186

【原文链接】:https://doi.org/10.1016/j.eja.2026.128186


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