实验室揭示绿肥覆盖提高农田生态效益的机制

作者：棉花生物学国家重点实验室办公室 日期：2021-11-19 访问量：

　　实验室李亚兵研究员团队开展了农田种植制度优化相关研究，通过综合评估不同玉米种植制度的环境、经济和净生态系统经济效益，发现二月兰和玉米轮作是一种绿色可持续的、更清洁高效的玉米生产方式，为农田种植结构优化、农业温室气体减排和相关政策制定提供了理论依据和现实参考。相关研究成果以“Advantages of an Orychophragmus violaceus-maize rotation in reducing greenhouse gas emissions and reactive nitrogen losses and increasing net ecosystem economic benefits on the North China Plain”为题发表在环境科学与生态学1区Top期刊《Journal of Cleaner Production》（IF=9.297）上。

　　因绿肥作物能改善土壤肥力和主要作物生产力，将其引入农田生产系统已得到广泛的应用。然而，在全球气候变化背景下，从环境、经济和净生态经济效益多角度综合评估覆盖作物影响的研究相对较少。该研究利用生命周期法计算了不同玉米生产系统的碳足迹和氮足迹，并联合土壤养分循环价值、经济效益综合评估了净生态系统经济效益。结果表明，冬小麦和夏玉米轮作虽有更高的经济效益，其环境代价也更大；单作玉米有最低的环境代价，然而其产量和资源利用效率也最低；二月兰和玉米轮作有最高的净生态系统经济效益，其土壤改良效果也相对较好。该研究提出，冬季种植二月兰替代休耕显著改良了农田土壤，降低农田温室气体排放和活性氮损失，从而提高了玉米生产系统的环境和经济效益。

　　中棉所博士研究生张正贵为论文第一作者，李亚兵研究员和王占彪副研究员为论文共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发项目的资助。

      原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.128426

三种玉米生产系统的土壤改良、环境影响和净生态经济效益示意图