張濤 何燕
摘要:通過研究貴州省冬閑田種植光葉紫花苕、箭舌豌豆、黑麥草和油菜4種綠肥還田對(duì)后茬玉米產(chǎn)量和土壤溫室氣體排放的影響,篩選可以減少或一定程度上遏制農(nóng)業(yè)溫室氣體排放的綠肥。結(jié)果表明:(1)箭舌豌豆處理CO 2 平均排放通量最高,為79.67 mg/(m2·h),油菜處理最低,為66.53 mg/(m2·h),但各處理間無顯著差異;與冬閑相比,除油菜處理外,其他綠肥處理均促進(jìn)CO 2 排放。(2)所有綠肥處理均促進(jìn)CH 4排放,冬閑CH 4累積通量為負(fù)值,表明綠肥還田導(dǎo)致土壤由CH 4匯變?yōu)槿跖欧旁础#?)與冬閑相比,除箭舌豌豆處理外,其他綠肥處理對(duì)N 2O累積排放量均有抑制作用。(4)CO 2對(duì)全球變暖貢獻(xiàn)占主導(dǎo),N 2O次之,CH 4所占比例最小。(5)綠肥還田均可提高玉米產(chǎn)量,且光葉紫花苕綠肥處理產(chǎn)量顯著高于冬閑,單位產(chǎn)量溫室氣體排放強(qiáng)度也較小。因此,綜合考慮環(huán)境效益和生產(chǎn)效益,冬閑種植光葉紫花苕綠肥還田可實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)減排。
關(guān)鍵詞:綠肥;玉米;輪作;溫室氣體;全球增溫潛勢(GWP);溫室氣體排放強(qiáng)度(GHGI)
中圖分類號(hào):S513.06;S181 ??文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號(hào):1002-1302(2022)09-0070-06
CO 2、CH 4和N 2O是大氣中最主要的3種溫室氣體,對(duì)人為溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)率分別為60%、15%和5%[1],農(nóng)業(yè)作為溫室氣體重要排放源之一,其排放量占比達(dá)30%[2]。玉米是我國主糧食作物之一,在我國農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)中占有重要地位,2020年種植面積達(dá)到4 126.4萬 hm2,總生產(chǎn)量達(dá)到2.61億t,占糧食生產(chǎn)總量的38.9%[3]。然而,玉米生產(chǎn)的單位面積碳足跡和溫室氣體排放量在2005—2015年間均呈顯著增加趨勢[4]。在確保玉米穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)條件下進(jìn)行固碳減排,對(duì)緩解氣候變暖具有重要意義。
綠肥作為有機(jī)肥源,翻壓還田不僅可以提升土壤養(yǎng)分,改善作物生長環(huán)境,對(duì)作物增產(chǎn)及溫室氣體排放也具有重要影響[5-6]。陳正剛等在貴州省織金縣研究發(fā)現(xiàn),光葉苕子綠肥配施減量化肥,玉米產(chǎn)量提高25.7%[7]。馮濤等在甘肅省酒泉市研究發(fā)現(xiàn),種植油菜、箭舌豌豆、毛苕子綠肥還田可使玉米增產(chǎn)2.0%~5.2%[8],而翻壓光葉紫花苕綠肥玉米產(chǎn)量增幅達(dá)78.14%~113.91%[9]。Ma等的研究表明,綠肥還田總體上可顯著提高玉米產(chǎn)量11%[10]。Li等研究發(fā)現(xiàn),綠肥還田可顯著提高CO 2 和N 2O累積排放量[11-13],但對(duì)CH 4通量無顯著影響[14]。也有研究發(fā)現(xiàn),綠肥還田雖然促進(jìn)CO 2 和N 2O排放,但影響不顯著[15];綠肥還田在不增加CO 2的前提下,可降低N 2O的排放[16]。可見,玉米生態(tài)系統(tǒng)土壤溫室氣體排放對(duì)綠肥還田的響應(yīng)存在差異。
以CO 2、CH 4和N 2O計(jì)算的區(qū)域尺度全球增溫潛勢(GWP)可作為衡量溫室氣體減排的重要指標(biāo)[17],而單位產(chǎn)量溫室氣體排放強(qiáng)度(GHGI)可衡量作物產(chǎn)量與溫室氣體排放的相互作用[18]。因此,探明綠肥還田下玉米產(chǎn)量與溫室氣體排放量關(guān)系,對(duì)玉米生態(tài)系統(tǒng)固碳減排具有重要作用。本研究以4種不同綠肥為研究對(duì)象,探究不同綠肥還田對(duì)貴州省黃壤玉米產(chǎn)量及溫室氣體排放的影響規(guī)律,并對(duì)其全球增溫潛勢和溫室氣體排放強(qiáng)度進(jìn)行估算,以期為貴州地區(qū)綠肥玉米輪作系統(tǒng)溫室氣體減排提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)區(qū)概況
試驗(yàn)區(qū)位于貴州省貴陽市花溪區(qū)麥坪鎮(zhèn)(106°27′~106°52′E,26°11′~26°34′N),該區(qū)位于貴州省中部,海拔約1 100 m,屬高原季風(fēng)濕潤氣候,全年平均氣溫16.0 ℃,無霜期平均246 d,年降水量 1 178.3 mm。土壤類型為黃壤,其母質(zhì)類型為砂頁巖。土壤基本理化性質(zhì)為:有機(jī)質(zhì)含量 39.18 g/kg、堿解氮含量 178.10 mg/kg、速效磷含量8.96 mg/kg、速效鉀含量 183.67 mg/kg ,pH值為5.62。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)共設(shè)置5個(gè)處理,分別為冬閑、光葉紫花苕、箭舌豌豆、黑麥草和油菜,每個(gè)處理3個(gè)(小區(qū))重復(fù),小區(qū)面積為 3 m×6 m,完全隨機(jī)排列。綠肥于2018年玉米收獲后均勻撒播于相應(yīng)小區(qū)內(nèi),光葉紫花苕和箭舌豌豆播種量均為45 kg/hm2,黑麥草和油菜播種量均為30 kg/hm2。綠肥生長季不施用化肥。所有綠肥在玉米播種前1周翻耕還田,翻壓深度為10~15 cm,化肥施用量參照當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥,施用量為N 273 kg/hm2、P 2O 5 264 kg/hm2,其中氮肥25%作基肥,75%作追肥,磷肥全部用作基肥?;蕿榱姿嵋讳@(含N 11%、P 2O 5 44%),追肥為尿素(含N 46%),分別于2019年5月中旬和7月初追肥2次。供試玉米品種為安單3號(hào),其他田間管理措施與當(dāng)?shù)爻R?guī)大田生產(chǎn)一致。
1.3 溫室氣體測定與計(jì)算
在玉米生長季采用靜態(tài)箱-氣象色譜法測定CO 2、CH 4、N 2O等3種溫室氣體。采氣裝置包括聚氯乙烯(PVC)圓環(huán)、采氣密封蓋和30 mL注射器,PVC圓環(huán)直徑為20 cm、高為10 cm,打入土7 cm 深度。采集氣體時(shí),將地溫探針插入PVC圓環(huán)旁 5 cm 深的土壤,并記錄開始抽取氣體和結(jié)束時(shí)的地溫和氣溫。同時(shí),在蓋上密封蓋之前和蓋上密封蓋 20 min 后用連接有三通閥的注射器取30 mL氣體注入真空氣袋中保存,帶回實(shí)驗(yàn)室72 h內(nèi)使用氣象色譜儀(GC-2014,島津)測定樣品中CO 2、CH 4和N 2O的濃度。氣體采集時(shí)間為08:00—11:00,施肥后1周每隔 1 d 采集1次,遇強(qiáng)降雨天氣則推遲取樣。
溫室氣體排放通量的計(jì)算公式[17]為
F=ρ×H×ΔCΔt×273273+T。(1)
式中:F為溫室氣體排放通量,CO 2的單位為 mg/(m2·h),CH 4和N 2O的單位為μg/(m2·h);ρ為溫室氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度,kg/m3;H為取樣環(huán)蓋度(0.05 m);ΔCΔt為單位時(shí)間靜態(tài)箱內(nèi)的溫室氣體濃度變化率,μL/(L·h);T為測定時(shí)箱體內(nèi)的平均溫度, ℃。
累積溫室氣體排放量(CE)計(jì)算公式[19]為
CE=∑Ni=1F i+F i+12×(t i+1-t i)×24。(2)
式中:CE為累積溫室氣體排放量,g/m2;F i、F i+1代表第i次與第i+1次所采集溫室氣體的通量,CH 4 和N 2O 通量單位為μg/(m2·h),CO 2通量單位為mg/(m2·h);N為測定總次數(shù);t i+1-t i代表第i+1次與i次氣體采集的時(shí)間間隔。
玉米的凈初級(jí)生產(chǎn)力(NPP)估算公式[14]如下:
NPP=NPP 地上+NPP 根+NPP 凋落物+NP 根沉積。(3)
玉米地上部生物量/根系生物量為1/0.09[20],地上凋落物為地上部凈初級(jí)生產(chǎn)力的5%,(地上生物量+根系生物量)/根際沉積物為0.89/0.11[21]。
全球增溫潛勢和單位產(chǎn)量溫室氣體的排放強(qiáng)度計(jì)算公式[17]為
GWP=CO 2累積排放量+25×CH 4累積排放量+298×N 2O累積排放量。(4)
GHGI=GWP作物產(chǎn)量。(5)
1.4 數(shù)據(jù)處理與分析
試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)使用Excel 2019和SPSS 26.0進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)分析,采用最小顯著差數(shù)檢驗(yàn)法(LSD法)對(duì)不同綠肥處理間的數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較,作圖使用Origin Pro 2021。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同綠肥還田下CO 2、CH 4和N 2O排放速率變化
各處理5 cm土壤溫度和體積含水量變化趨勢一致,溫度在8月達(dá)到最高,含水量呈下降趨勢(圖1)。玉米生長季各處理CO 2排放通量變化趨勢基本一致,出現(xiàn)3個(gè)排放峰,通量變化介于5.60~286.09 mg/(m2·h)之間。在測量初期CO 2排放通量較低,施肥前CO 2排放通量又上升,到達(dá)觀測期的第1個(gè)峰值,在施肥20 d后,CO 2排放通量總體呈下降趨勢(圖2)。生長季CO 2平均排放通量以箭舌豌豆處理最大,為79.67 mg/(m2·h),油菜處理最低,為66.53 mg/(m2·h),各處理具體表現(xiàn)為箭舌豌豆>光葉紫花苕>黑麥草>冬閑>油菜(表1),所有處理間均無顯著差異。各處理CH 4排放通量變化趨勢基本一致,呈降低趨勢(圖2),7月后各處理排放通量趨于穩(wěn)定,波動(dòng)范圍較小,呈現(xiàn)弱源或弱匯;但各處理生長季CH 4平均通量均為正值,其中以光葉紫花苕處理最高,為3.76 μg/(m2·h),冬閑處理最低,為0.22 μg/(m2·h),各處理CH 4平均通量表現(xiàn)為光葉紫花苕>箭舌豌豆>黑麥草>油菜>冬閑 (表1),但差異不顯著。N 2O排放通量與CO 2變化趨勢相似,有3個(gè)峰(圖2),排放通量介于-5.49~223.97 μg/(m2·h)之間;N 2O平均排放通量以箭舌豌豆處理最高,為35.13 μg/(m2·h),黑麥草處理最低,為16.58 μg/(m2·h),排放通量均值表現(xiàn)為箭舌豌豆> 油菜>冬閑>光葉紫花苕>黑麥草(表1)。
2.2 不同綠肥還田下CO 2、CH 4和N 2O累積排放量變化
由圖3可知,CO 2累積排放量以箭舌豌豆處理最高,為2 658.10 kg/hm2,油菜處理最低,為 2 318.52 kg/hm2,但所有處理間差異均不顯著。CH 4累積排放量冬閑處理表現(xiàn)為弱匯,為 -0.19 kg/hm2,綠肥處理除黑麥草處理外,均表現(xiàn)為弱源,所有處理間差異均不顯著。N 2O累積排放量以箭舌豌豆處理最高(1.50 kg/hm2),黑麥草處理最低(0.75 kg/hm2),與冬閑相比,光葉紫花苕、黑麥草、油菜處理N 2O累積排放量分別降低10.73%、39.65%、10.38%,箭舌豌豆處理則增加20.40%。
與冬閑處理相比,光葉紫花苕和箭舌豌豆綠肥還田分別使全球增溫潛勢提高了5.20%、15.10%,而黑麥草和油菜處理分別降低了1.08%、1.70%;所有綠肥處理均表現(xiàn)為CO 2排放量對(duì)GWP的貢獻(xiàn)最大,達(dá)85%以上,N 2O次之,CH 4排放比例最小,除箭舌豌豆處理外,綠肥還田增加了CO 2占GWP的比例(表2)。
2.3 不同綠肥還田下玉米產(chǎn)量及溫室氣體排放強(qiáng)度
綠肥處理后玉米地上部生物量、根系生物量、凋落物量、根系沉積物和凈初級(jí)生產(chǎn)力均高于冬閑,凈初級(jí)生產(chǎn)力表現(xiàn)為油菜>光葉紫花苕>黑麥草>箭舌豌豆>冬閑,但差異并不顯著,綠肥處理分別較冬閑處理提高9.59%、7.74%、7.35%、2.74%(表3)。與冬閑相比,綠肥還田均增加了玉米產(chǎn)量,且表現(xiàn)為光葉紫花苕>黑麥草>油菜>箭舌豌豆,分別增產(chǎn)12.71%、12.26%、12.14%、2.79%,其中光葉紫花苕處理顯著提高了玉米產(chǎn)量(P<0.05),而其他綠肥處理產(chǎn)量增幅不顯著。從溫室氣體排放強(qiáng)度來看,除箭舌豌豆處理外,其他綠肥處理均降低了農(nóng)田GHGI,以油菜處理降幅最大(表4)。
3 討論
3.1 不同綠肥還田對(duì)土壤溫室氣體排放的影響
本研究發(fā)現(xiàn)CO 2 排放通量呈現(xiàn)多峰變化,與土壤溫度變化趨勢不一致,表明溫度不是本研究區(qū)土壤CO 2 排放的主要影響因子。一般而言,CO 2 排放由土壤微生物呼吸和植物根系呼吸決定,其排放速率隨氣溫升高而增加[14],但同時(shí)受水分、土壤養(yǎng)分狀況、施肥管理、作物生長等其他因子影響[22-23]。本研究中7月中下旬,土壤CO 2排放通量呈現(xiàn)降低趨勢,而9月土壤CO 2排放通量又上升,這與土壤水分變化趨勢基本一致,表明CO 2排放通量可能受土壤水分影響。戈小榮等研究指出,土壤CO 2排放速率與土壤水分呈正相關(guān)關(guān)系[24-25]。一般而言,翻壓綠肥對(duì)土壤的擾動(dòng),可改善土壤通氣性,新鮮有機(jī)物質(zhì)的輸入可以加快微生物分解速率,增強(qiáng)土壤呼吸速率,即單位時(shí)間內(nèi)CO 2排放量增加[26]。與冬閑處理相比,總體上綠肥還田促進(jìn)了玉米生長季CO 2的排放,但各處理差異不顯著,這與Alluvione等的研究結(jié)果[12,15]基本一致,其原因可能是土壤有機(jī)質(zhì)呼吸減少和根系呼吸增加的結(jié)果[12,27];也有研究發(fā)現(xiàn),綠肥還田會(huì)顯著影響CO 2排放[14,28]。種植長武懷豆和黑麥草綠肥可使土壤CO 2日均排放通量增加12%~25%[25]。
本研究所有綠肥處理均可促進(jìn)CH 4排放,這與Lee等的研究結(jié)果[14,29]一致。綠肥摻入土壤后不穩(wěn)定有機(jī)碳增加,為產(chǎn)甲烷菌提供了充足的碳源和能量,促進(jìn)了土壤CH 4排放[25-26]。但另一方面,綠肥還田后短時(shí)間的有氧預(yù)消化可降低后茬作物季節(jié)性CH 4 通量[30]。有研究發(fā)現(xiàn),種植夏閑綠肥后,旱地土壤表現(xiàn)為CH 4的吸收匯或沒有顯著影響[25]。與夏閑田相比,種植翻壓黑麥草和長武懷豆綠肥及二者混施,可使CH 4累積排放量降低12%~19%[24]。本研究除箭舌豌豆處理外,其他綠肥處理對(duì)N 2O累積排放量均有抑制作用。Seo等研究發(fā)現(xiàn),與冬閑相比,施用綠肥可使土壤N 2O排放量減少46.5%[31],但也有研究發(fā)現(xiàn),綠肥還田促進(jìn)了N 2O排放[12-13] 或?qū)ν寥繬 2O排放總量沒有顯著影響[32]。其原因可能是綠肥還田影響了土壤中C和N相對(duì)有效性,進(jìn)而影響N 2O排放。土壤N 2O 產(chǎn)生由微生物硝化與反硝化過程共同決定,一方面,綠肥還田為微生物生長提供了有機(jī)碳基質(zhì),促進(jìn)了微生物對(duì)無機(jī)氮的固定,同時(shí)刺激異養(yǎng)微生物和自養(yǎng)硝化菌之間對(duì)NH+ 4 的激烈競爭,導(dǎo)致N 2O排放減少[33-34]。另一方面,在反硝化過程中,有機(jī)碳輸入刺激N 2O還原為N 2[35]。此外,盡管綠肥還田后土壤水分增加有利于反硝化,但低濃度的土壤礦物質(zhì) N 可限制N 2O 的排放[36]。
3.2 不同綠肥還田對(duì)玉米產(chǎn)量和GWP的影響
本研究發(fā)現(xiàn),綠肥還田對(duì)玉米產(chǎn)量有促進(jìn)作用,增幅為2.79%~12.71%,陳正剛等研究發(fā)現(xiàn),綠肥還田可使玉米產(chǎn)量增加13.5%~25.7%[7,37]。王玥等研究發(fā)現(xiàn),不同冬種綠肥還田處理的玉米產(chǎn)量增幅為12%~18%[38]。一方面,綠肥還田可通過促進(jìn)玉米根系生長,增加玉米株高、莖粗、葉面積及產(chǎn)量構(gòu)成因子等農(nóng)藝性狀來增加玉米產(chǎn)量[38-39]。另一方面,綠肥還田增加了土壤養(yǎng)分積累,提高了土壤微生物含量和酶活性[40],對(duì)玉米根系呼吸和作物生長具有一定的促進(jìn)作用[39]。農(nóng)作物凈初級(jí)生產(chǎn)力是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的重要指標(biāo),其由地上部生物量、根系生物量、凋落物及根際沉積物4部分組成[14]。自2001年以來,西南喀斯特地區(qū)農(nóng)田凈初級(jí)生產(chǎn)力存在降低趨勢[41],而本研究表明綠肥還田對(duì)玉米凈初級(jí)生產(chǎn)力具有提高作用。
GWP可評(píng)估不同溫室氣體對(duì)全球氣候系統(tǒng)的潛在影響,在100年時(shí)間尺度下,CH 4和N 2O增溫潛能分別是CO 2的25、298倍[17]。本研究中CO 2是GWP最大的來源,占比達(dá)85%以上,戈小榮研究也發(fā)現(xiàn),綠肥還田使土壤CO 2對(duì)全球增溫潛勢的貢獻(xiàn)率達(dá) 90%[24]。本研究光葉紫花苕和箭舌豌豆處理對(duì)GWP有促進(jìn)作用,而其他綠肥處理降低了GWP,但差異均不顯著。也有研究表明翻壓綠肥可以顯著增加土壤溫室氣體GWP[42];與夏閑田相比,種植翻壓黑麥草和長武懷豆可使GWP提高6%~11%[24]。這可能與綠肥翻壓年限有關(guān)。Lee等的研究表明,綠肥還田第2年的凈GWP和GHGI的均值顯著低于第1年的[14]。從溫室氣體排放強(qiáng)度來看,光葉紫花苕、黑麥草和油菜綠肥處理均較冬閑田降低了玉米農(nóng)田土壤GHGI,但各綠肥處理對(duì)GHGI的降低作用不顯著,Lee等研究也發(fā)現(xiàn),毛葉苕子單獨(dú)或與大麥混合施用與冬閑處理相比,GHGI 沒有顯著差異[14]。由于本研究沒有考慮土壤中的碳輸入或碳固存,無法估計(jì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)凈溫室氣體排放。因此,未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)應(yīng)探索低凈 GWP 和 GHGI 以及高作物生產(chǎn)力的系統(tǒng),以確保環(huán)境效益和糧食安全。
4 結(jié)論
與冬閑相比,除油菜處理外,其他綠肥處理均可促進(jìn)CO 2 排放,所有綠肥處理均可促進(jìn)CH 4排放,除箭舌豌豆處理外,其他綠肥處理對(duì)N 2O累積排放量均有抑制作用。CO 2對(duì)GWP貢獻(xiàn)最大,占比達(dá)85%以上,N 2O占比為8.40%~14.40%,CH 4所占比例較小。從玉米生產(chǎn)效益和固碳減排角度看,光葉紫花苕綠肥處理不僅可以提高玉米產(chǎn)量,還具有降低溫室氣體排放強(qiáng)度的效應(yīng),是本研究區(qū)兼具經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益的較佳輪作模式。
參考文獻(xiàn):
[1]Guo J P,Zhou C D. Greenhouse gas emissions and mitigation measures in Chinese agroecosystems[J]. Agricultural and Forest Meteorology,2007,142(2/3/4):270-277.
[2]Tubiello F N,Salvatore M,Rossi S,et al. The FAOSTAT database of greenhouse gas emissions from agriculture[J]. Environmental Research Letters,2013,8(1):015009.
[3]仇煥廣,李新海,余嘉玲. 中國玉米產(chǎn)業(yè):發(fā)展趨勢與政策建議[J]. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題,2021,42(7):4-16.
[4]王鈺喬,濮 超,趙 鑫,等. 中國小麥、玉米碳足跡歷史動(dòng)態(tài)及未來趨勢[J]. 資源科學(xué),2018,40(9):1800-1811.
[5]樊志龍,柴 強(qiáng),曹衛(wèi)東,等. 綠肥在我國旱地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的服務(wù)功能及其應(yīng)用[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2020,31(4):1389-1402.
[6]楊濱娟,黃國勤. 稻田冬種綠肥生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的研究進(jìn)展[J]. 生態(tài)科學(xué),2016,35(5):214-219.
[7]陳正剛,崔宏浩,張 欽,等. 光葉苕子與化肥減量配施對(duì)土壤肥力及玉米產(chǎn)量的影響[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2015,37(3):411-416,496.
[8]馮 濤,孫向春,鄧喜明,等. 不同綠肥壓青還田對(duì)后茬玉米產(chǎn)量及土壤理化性質(zhì)的影響[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊,2021(10):53-55.
[9]陳檢鋒,梁 海,王 偉,等. 玉米—綠肥輪作體系下光葉紫花苕的氮肥替代和土壤肥力提升效應(yīng)[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2021,27(9):1571-1580.
[10]Ma D K,Yin L N,Ju W L,et al. Meta-analysis of green manure effects on soil properties and crop yield in Northern China[J]. Field Crops Research,2021,266:108146.
[11]Li L J,You M Y,Shi H A,et al. Soil CO 2 emissions from a cultivated Mollisol:effects of organic amendments,soil temperature,and moisture[J]. European Journal of Soil Biology,2013,55:83-90.
[12]Alluvione F,Bertora C,Zavattaro L,et al. Nitrous oxide and carbon dioxide emissions following green manure and compost fertilization in corn[J]. Soil Science Society of America Journal,2010,74(2):384-395.
[13]Gomes J,Bayer C,de Souza Costa F,et al. Soil nitrous oxide emissions in long-term cover crops-based rotations under subtropical climate[J]. Soil and Tillage Research,2009,106(1):36-44.
[14]Lee H H,Kim S U,Han H R,et al. Mitigation of global warming potential and greenhouse gas intensity in arable soil with green manure as source of nitrogen[J]. Environmental Pollution,2021,288:117724.
[15]Sanz-Cobena A,García-Marco S,Quemada M,et al. Do cover crops enhance N 2O,CO 2 or CH 4 emissions from soil in Mediterranean arable systems?[J]. Science of the Total Environment,2014,466/467:164-174.
[16]Forte A,F(xiàn)agnano M,F(xiàn)ierro A.Potential role of compost and green manure amendment to mitigate soil GHGs emissions in Mediterranean drip irrigated maize production systems[J]. Journal of Environmental Management,2017,192:68-78.
[17]Zhong C,Liu Y,Xu X T,et al. Paddy-upland rotation with Chinese milk vetch incorporation reduced the global warming potential and greenhouse gas emissions intensity of double rice cropping system[J]. Environmental Pollution,2021,276:116696.
[18]van Groenigen J W,Velthof G L,Oenema O,et al. Towards an agronomic assessment of N 2O emissions:a case study for arable crops[J]. European Journal of Soil Science,2010,61(6):903-913.
[19]曹開勛,趙 坤,金王飛飛,等. 水氮互作對(duì)稻田溫室氣體排放的影響[J/OL]. 土壤學(xué)報(bào),(2021-08-25)[2021-11-02]. https://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1119.p.20210823.1714.002.html.
[20]Huang Y,Zhang W,Sun W J,et al. Net primary production of Chinese croplands from 1950 to 1999[J]. Ecological Applications,2007,17(3):692-701.
[21]Cates A M,Jackson R D.Cover crop effects on net ecosystem carbon balance in grain and silage maize[J]. Agronomy Journal,2019,111(1):30-38.
[22]鄭鵬飛,余新曉,賈國棟,等. 北京山區(qū)不同植被類型的土壤呼吸特征及其溫度敏感性[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2019,30(5):1726-1734.
[23]韓廣軒,周廣勝,許振柱,等. 玉米地土壤呼吸作用對(duì)土壤溫度和生物因子協(xié)同作用的響應(yīng)[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào),2007,31(3):363-371.
[24]戈小榮. 不同降水格局下填閑種植對(duì)旱作冬小麥農(nóng)田土壤溫室氣體排放的影響[D]. 西安:西北大學(xué),2018:33-35.
[25]張 祺. 填閑種植對(duì)冬小麥田夏閑期土壤水分、溫室氣體排放及碳氮收支的影響[D]. 西安:西北大學(xué),2018:25-35.
[26]張學(xué)良,張宇亭,劉 瑞,等. 綠肥不同還田方式對(duì)土壤溫室氣體排放的影響[J]. 草業(yè)學(xué)報(bào),2021,30(5):25-33.
[27]Rochette P,F(xiàn)lanagan L B.Quantifying rhizosphere respiration in a corn crop under field conditions[J]. Soil Science Society of America Journal,1997,61(2):466.
[28]Mancinelli R,Marinari S,Di Felice V,et al. Soil property,CO 2 emission and aridity index as agroecological indicators to assess the mineralization of cover crop green manure in a Mediterranean environment[J]. Ecological Indicators,2013,34:31-40.
[29]李志鵬. 渭北旱塬填閑作物腐解過程及其對(duì)農(nóng)田土壤碳收支的影響[D]. 西安:西北大學(xué),2019:24-33.
[30]Song H J,Lee J H,Canatoy R C,et al. Strong mitigation of greenhouse gas emission impact via aerobic short pre-digestion of green manure amended soils during rice cropping[J]. Science of the Total Environment,2021,761:143193.
[31]Seo Y H,Kim S W,Choi S C,et al. Effect of green manure crop and biochar on nitrous oxide emission from red pepper field[J]. Korean Journal of Soil Science and Fertilizer,2012,45(4):540-543.
[32]陳 靜,張建國,趙 英,等. 秸稈和生物炭添加對(duì)關(guān)中地區(qū)玉米—小麥輪作農(nóng)田溫室氣體排放的影響[J]. 水土保持研究,2018,25(5):170-178.
[33]Chen H H,Li X C,Hu F,et al. Soil nitrous oxide emissions following crop residue addition:a meta-analysis[J]. Global Change Biology,2013,19(10):2956-2964.
[34]Zhou M H,Zhu B,Brüggemann N,et al. Nitrous oxide and methane emissions from a subtropical rice-rapeseed rotation system in China:a 3-year field case study[J]. Agriculture,Ecosystems & Environment,2015,212:297-309.
[35]Sun X,Che Y Y,Xiao Y.Increased N fertilizer input enhances CH 4 and N 2O emissions from soil amended with low amount of milk vetch residues[J]. Paddy and Water Environment,2019,17(4):597-604.
[36]Kandel T P,Gowda P H,Northup B K,et al. Winter wheat yield and nitrous oxide emissions in response to cowpea-based green manure and nitrogen fertilization[J]. Experimental Agriculture,2020,56(2):239-254.
[37]李虹橋,李夢穎,楊云飛,等. 豆科綠肥覆蓋還田對(duì)春玉米產(chǎn)量和氮素吸收利用的影響[J]. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2019,45(3):243-247.
[38]王 玥,杜廣祖,黃 鈺,等. 冬種綠肥還田對(duì)春玉米主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2021,34(4):784-790.
[39]楊 璐,曹衛(wèi)東,白金順,等. 翻壓二月蘭對(duì)玉米干物質(zhì)積累和養(yǎng)分吸收及土壤養(yǎng)分的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào),2014,29(1):183-189.
[40]譚杰輝,付雙軍,南麗麗,等. 輪作綠肥對(duì)黃土高原半干旱區(qū)土壤微生物數(shù)量及酶活性的影響[J]. 草原與草坪,2020,40(5):116-123.
[41]洪辛茜,黃 勇,孫 濤. 我國西南喀斯特地區(qū)2001—2018年植被凈初級(jí)生產(chǎn)力時(shí)空演變[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào),2021,41(24):9836-9846.
[42]薄晶晶. 長武懷豆和黑麥草綠肥腐解過程及其對(duì)農(nóng)田土壤溫室氣體排放的影響[D]. 西安:西北大學(xué),2018:23-31.