长期翻压绿肥减施化肥对河西绿洲灌区小麦生长及生态效应的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2025年第3期北京时间：

作者：崔恒，张久东，车宗贤，包兴国，卢秉林，杨蕊菊，樊志龙，曹卫东

单位：(1.甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所，甘肃 兰州 730070;2.农业农村部甘肃耕地保育与农业环境科学观测实验站，甘肃 兰州 730070;3.国家土壤质量凉州观测实验站，甘肃 兰州 730070;4.甘肃农业大学农学院，甘肃 兰州 730070;5.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081)

摘要：为解决河西绿洲灌区化肥过量施用导致的减产及温室气体过量排放等问题，探究长期翻压绿肥后不同的化肥减施量对小麦产量及生态效应的影响。依托甘肃省武威绿洲农业综合实验站长期定位试验(始于2009年)，设不施肥对照(CK)，100%化肥(CF)以及翻压绿肥后化肥减施0%、10%、20%、30%、40%、100%(分别用MFR0、MFR10、MFR20、MFR30、MFR40、MFR100表示)8个处理，于2023年对比不同处理小麦产量、温室气体排放以及硝态氮淋失差异，并用生命周期法(LCA)定量评估不同处理碳足迹。结果表明:与CF处理相比，长期翻压绿肥后化肥减量40%以内均可促进小麦生长并显著提高小麦产量。翻压绿肥显著降低0～20 cm土层硝态氮含量，降低幅度在52.61%～67.52%，进而降低硝态氮向下淋失；显著提高前期土壤CO2排放通量，较CK及CF处理分别提高220.2%及136.5%；降低土壤对CH4的吸收作用；而N2O累积排放随着化肥减施比例的提高呈现降低趋势，MFR40处理较CF处理显著降低21.1%。翻压绿肥处理土壤有机碳固定显著提高，翻压绿肥后全球变暖潜力及温室气体排放强度随化肥减量的提高呈现降低趋势，化肥减量达到30%时为负值，表现为降低全球变暖的趋势。相较于CF处理，相同化肥施用量下翻压绿肥显著提高碳足迹，化肥特别是氮肥的生产和运输是碳足迹的主要贡献因子，相对贡献率在24.6%～33.8%(不施用化肥的CK及MFR100除外)，碳足迹随着化肥减量的提高不断下降，较CF处理，MFR20、MFR30及MFR40处理分别显著降低5.2%、11.3%及17.7%。翻压绿肥30000 kg·hm-2后化肥减量30%～40%能显著提高小麦产量、降低温室气体排放及碳足迹、减少硝态氮淋失，是优化河西绿洲灌区小麦施肥的有效措施。

关键词：小麦;绿肥;温室气体;碳足迹

基金资助：基金项目:国家重点研发计划(2021YFD1700204-04)；现代农业产业技术体系建设专项资金(绿肥，CARS-22)。