近日，中國農業科學院棉花研究所棉花智慧栽培創新團隊開展了棉田套作不同類型綠肥相關研究，通過分析土壤不穩定性碳氮組分，發現棉田套作不同類型的綠肥，土壤性質和排放響應不同，初步闡明不同類型綠肥影響棉田土壤氣態氮排放機制，為降低棉田溫室氣體排放提供了理論依據。相關研究結果發表在《農業、生態系統與環境（Agriculture, Ecosystems & Environment）》上。
氣態氮主要包括氨氣、氮氧化物等，是溫室氣體的重要組成部分。氣態氮損失包括氨揮發和反硝化作用，是農田活性氮損失的重要途徑之一。大量研究表明，農田引入綠肥可以增加土壤碳固存，進而影響土壤-作物-大氣碳氮循環，但不同類型綠肥對土壤氣態氮排放和相關土壤碳氮組分的影響尚不明確。開展棉田溫室氣體排放影響機制的研究對棉花可持續生產具有重要意義。
該研究通過對四種棉花覆蓋種植模式，聯合四種施氮量下的土壤氨氣、氧化亞氮、甲烷和二氧化碳排放進行收集和測定，分析土壤有機碳及不穩定性氮組分，比較不同處理間差異，確定了微生物量氮、可溶性有機氮和無機氮是影響土壤氣態氮排放的重要土壤組分，量化了土壤氮組分和氣態氮排放的復雜影響關系。研究結果表明，氮肥和不同綠肥混播均增加土壤氨氣和氧化亞氮排放；棉花套種非豆科綠肥可通過增加土壤微生物量碳和減少土壤不穩定氮，顯著減少氨氣和氧化亞氮排放；棉花套種豆科綠肥可增加氧化亞氮排放，由于土壤碳氮比低，可減少土壤氨氣揮發。該研究為綠肥選擇提供新考量，也為棉花種植模式改良和土壤氣態氮排放影響機制提供新思路，對黃河流域棉花可持續生產具有指導意義。
該研究得到國家重點研發計劃和國家自然科學基金的資助。（通訊員 梁冰）
原文鏈接: https://doi.org/10.1016/j.agee.2022.108188
