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⚡ 绿色能源与节能环保科研进展

中国农业科学院量化绿肥在水稻生产中的节肥丰产增效作用

💡这项突破是什么?

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团队通过整合1986-2022年间595篇文献数据,首次系统量化了绿肥在水稻生产中的节肥丰产增效作用,为绿肥的合理利用和水稻的可持续生产提供了重要依据。相关研究成果发表在《Agronomy for Sustainable Development》(《可持续发展农学》)上。

绿肥是清洁的有机肥源,具有培肥地力、改善环境等多种生态功能,在水稻种植系统中被广泛使用。然而在全球尺度上,绿肥配施化肥对水稻生产及环境影响的综合效应尚不明确,限制了绿肥的合理利用。

研究结果表明,种植翻压绿肥可以使水稻产量显著增加6.7%±1.2%,其中土壤氮、磷、钾养分含量分别提高8.0%±1.8%、17.3%±8.3%和12.0%±4.9%;绿肥翻压可以替代水稻生产中26.1%±2.2%的化学氮肥,同时减少40.4%±7.6%的氮素损失,进而降低21.2%±6.5%的全球增温潜势。

研究还发现,绿肥种植翻压条件下,产量和化肥氮替代率的增加与绿肥翻压季的降水量、温度、土壤背景养分含量、绿肥种类和种植制度紧密相关。此外,种植翻压绿肥使水稻生产的周年净经济效益增加5.4%±2.5%。综合研究结果,在全球尺度上提出了水稻生产中以紫云英、普通豆科绿肥和油菜作为绿肥的优化管理措施。

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所王慧副研究员为第一作者,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所何萍研究员为通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划项目(2021YFD1901200)、国家绿肥产业技术体系(CARS-22)和中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ASTIP-2021-IARRP)的资助。


图1 种植翻压绿肥配施化肥对水稻产量、氮肥利用和环境影响(n=595)


图2 种植翻压紫云英减施化肥下的水稻产量相对常规施肥的增产率年际变化(n=595)


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