基于DNDC 模型長期復種翻壓綠肥對土壤有機碳和小麥產量的模擬

肖玉濤，李正鵬，宋明丹，段豆豆，韓 梅

（青海大學農林科學院, 青海 西寧 810016）

在集約化栽培的背景下，當今如何滿足日益增長的糧食供應需求面臨著較大的挑戰[1]。通常，增加糧食產量需要較高的化肥投入，有研究表明，我國每年的化肥用量遠超土地承載力[2]。氮肥施入農田后，會發生一系列的反應，比如礦化反應[3]、水解反應[4]、氨揮發[5]、硝化和反硝化反應[6]。通過各種反應，氮素進一步被分解、吸收、利用。盈余的氮肥伴隨降水淋溶到地下水中[7]以及通過反硝化作用返回大氣中[8]，造成了資源浪費和環境污染。綠肥是一種清潔、高效的肥源，毛葉苕子(Vicia villosa)是一種豆科綠肥，其根系的生物固氮作用可以為農田供氮，并累積大量的生物量。該綠肥在西北旱地得到了廣泛的應用[9-10]，綠肥通常與化肥配施，以提高土壤肥力和作物產量。楊學珍等[11]研究表明，復種毛葉苕子配施140 kg·hm-2氮肥是適合在隴東黃土旱塬的最佳栽培方式。魏全全等[12]研究表明在豆科綠肥還田的基礎上，正常氮肥的80%(168 kg·hm-2)為貴州黃壤玉米(Zea mays)的最適施肥量；王鵬飛等[13]研究表明，豆科綠肥還田結合減量施氮10%和20%，可作為綠洲灌區玉米高產的施氮方式；劉立生等[14]通過30 年定位試驗表明，長期種植豆科綠肥可以顯著提高土壤的總有機碳(soil organic carbon, SOC)、粗粘粒SOC 和細粘粒SOC 含量。 因此，研究豆科綠肥對作物高產、SOC 含量提升具有積極的意義。

田間試驗是觀測作物產量和土壤SOC 變化的主要方式，農田生態系統較為復雜，氣候變化、外源物料投入、土壤生物和人類活動等因素都會對SOC 和作物產量變化產生影響[15]。……