地膜覆盖下粮油间作农田生产力与碳足迹评估

来源：农业机械学报杂志2025年第12期北京时间：

作者：李昌见，李夏浩祺，王宋浩，邵茹欣，成志，赵西宁

单位：西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,贵州省农业区域经济发展中心,西北农林科技大学,

摘要：粮油间作与地膜覆盖作为适应特定自然条件的有效农业实践措施，在北方旱作农业生产中占有重要地位。此类农业措施应用势必影响农田土壤碳循环过程的改变，然而粮油间作与地膜覆盖下农田生产力与碳足迹的变化过程及伴生的生态环境效应尚不清楚。本研究设置了玉米覆膜单作（FMM）、玉米不覆膜单作（NMM）、大豆单作（SS）、玉米-大豆间作+玉米覆膜（FMS）、玉米-大豆间作+玉米不覆膜（NMS）5个处理，基于生命周期评价法对玉米-大豆间作与地膜覆盖下农田土壤温室气体排放特征、土壤有机碳含量、玉米产量等进行了评价，同时结合土地生产力和碳可持续性指数等指标综合评估了玉米-大豆间作与地膜覆盖对农田生产力与碳足迹的影响。两年试验结果表明，FMS处理相对产量较单作处理增加57%~60%，土地当量比两年均值为1.08，有效提高了农田土地生产力。同时，FMS处理土壤有机碳损耗相比其他处理减少7.8%~46.57%，且单位面积碳足迹（CFA）、单位玉米当量产量碳足迹（CFMEEY）和单位总收入碳足迹（CFE）最小，有效保存土壤有机碳的同时减小温室气体排放，降低了环境负担和碳排放。与单作种植系统相比，FMS处理虽然减少了部分作物产量和经济效益，但在生产过程中的土壤温室气体排放和有机碳损耗相对较低，与NMS处理相比也有更高的碳可持续性指数，实现了对土壤碳排放的有效管理。FMS作为一种环境友好型种植模式，可实现低碳高产，为农业生产者选择适宜种植系统提供了指导。

关键词：玉米-大豆间作;地膜覆盖;碳足迹;生产力;土壤有机碳

基金资助：国家自然科学基金项目（52209069）、陕西省重点研发计划项目（2024NC-ZDCYL-02-04、2023-ZDLNY-49）和陕西省自然科学基础研究计划项目（2023JC-XJ-24）