





中国农业科学 ›› 2026, Vol. 59 ›› Issue (7): 1507-1522.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2026.07.010
朱琦1(
), 贾振鹏1, Tahir SHAH1, 徐晨晟1, 李芷琦1, 吕会帅1, 朱鹏超1, 韦小敏1, 黄冬琳1, 孙艳妮2, 曹卫东3, 高亚军1,4, 王朝辉1,4,5, 张达斌1,4,5,*(
)
收稿日期:2025-05-31
接受日期:2025-06-26
出版日期:2026-04-08
发布日期:2026-04-08
通信作者:
联系方式:
朱琦,E-mail:zhuqi10150052@163.com。
基金资助:
ZHU Qi1(
), JIA ZhenPeng1, Tahir SHAH1, XU ChenSheng1, LI ZhiQi1, LÜ HuiShuai1, ZHU PengChao1, WEI XiaoMin1, HUANG DongLin1, SUN YanNi2, CAO WeiDong3, GAO YaJun1,4, WANG ZhaoHui1,4,5, ZHANG DaBin1,4,5,*(
)
Received:2025-05-31
Accepted:2025-06-26
Published:2026-04-08
Online:2026-04-08
摘要:
【目的】基于田间试验系统研究绿肥配施增效产品对黄土高原旱地夏绿肥-冬小麦轮作系统中温室气体排放及碳足迹的影响,为充分挖掘绿肥作物减排固碳潜力并评估其在旱地轮作体系中的环境效益提供理论依据和技术参数。【方法】以黑麦豆(Phaseolus vulgaris L.)和油菜(Brassica napus L.)为研究对象,设置9个处理,分别为休闲(对照);黑麦豆单播;黑麦豆+复合生物菌剂(藻益稼1号);黑麦豆+细菌(贝莱斯芽孢杆菌B22);黑麦豆+海泡石;油菜单播;油菜+保水剂(首科保水剂);油菜+放线菌(娄彻氏链霉菌D74);油菜+海泡石。重复3次。监测2023—2024年夏绿肥-冬小麦轮作系统温室气体排放通量及土壤碳库净收支,综合量化及评估系统碳足迹,筛选固碳减排的旱地绿肥+增效产品组合。【结果】(1)黑麦豆+细菌较黑麦豆单播显著降低N2O、CO2排放量和全球增温潜势,平均降幅为29.3%、17.5%和17.8%,温室气体排放强度降低21.6%(P>0.05),小麦籽粒产量增加7.8%(P>0.05);(2)所有黑麦豆处理中,黑麦豆+细菌处理的生物量干重(4 230 kg·hm-2)和碳还田量(1 750 kg·hm-2)最高,并较休闲显著降低43.6%碳足迹;(3)油菜+海泡石较油菜单播显著降低N2O、CO2排放量和全球增温潜势,平均降幅为52.0%、16.9%和17.6%;(4)所有油菜处理中,油菜+海泡石的生物量干重(2 723 kg·hm-2)最高,较休闲处理显著降低27.0%碳足迹。【结论】在黄土高原地区将黑麦豆+细菌和油菜+海泡石的优化配置引入夏绿肥-冬小麦轮作系统中能显著降低因绿肥种植和翻压而导致的温室气体排放量及全球增温潜势,提高农田有机物的碳投入,降低作物生育周期碳足迹,建立提质增效、固碳减排的绿色清洁生产模式,推动旱地农业“生态优先、绿色低碳”的高质量发展。
朱琦, 贾振鹏, Tahir SHAH, 徐晨晟, 李芷琦, 吕会帅, 朱鹏超, 韦小敏, 黄冬琳, 孙艳妮, 曹卫东, 高亚军, 王朝辉, 张达斌. 绿肥配施增效产品降低旱地麦田温室气体排放及碳足迹[J]. 中国农业科学, 2026, 59(7): 1507-1522.
ZHU Qi, JIA ZhenPeng, Tahir SHAH, XU ChenSheng, LI ZhiQi, LÜ HuiShuai, ZHU PengChao, WEI XiaoMin, HUANG DongLin, SUN YanNi, CAO WeiDong, GAO YaJun, WANG ZhaoHui, ZHANG DaBin. Green Manure Crops Combined with Enhanced-Efficiency Products Reduced Greenhouse Gas Emissions and Carbon Footprints in Dryland Wheat Fields[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2026, 59(7): 1507-1522.
表1
0—10和10—20 cm土层基础理化性质"
| 土层 Soil layer (cm) | pH | 全氮 Total N (g·kg-1) | 全磷 Total P (g·kg-1) | 全钾 Total K (g·kg-1) | 有机质 SOM (g·kg-1) | 有效磷 Available P (mg·kg-1) | 有效钾 Available K (mg·kg-1) | 硝态氮 NO3--N (mg·kg-1) | 铵态氮 NH4+-N (mg·kg-1) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0-10 | 8.20 | 1.00 | 0.70 | 20.6 | 17.2 | 29.8 | 77.2 | 6.05 | 3.67 |
| 10-20 | 8.18 | 1.01 | 0.69 | 21.1 | 15.9 | 25.3 | 68.0 | 7.58 | 2.85 |
表2
绿肥配施不同增效产品下绿肥的生物量干重和碳还田量以及小麦产量和GHGI"
| 处理 Treatment | 绿肥生物量干重 Dry biomass of green manure (kg·hm-2) | 绿肥碳还田量 C accumulation of green manure (kg·hm-2) | 小麦产量 Wheat yield (kg·hm-2) | 温室气体排放强度 GHGI (kg·kg-1) | |
|---|---|---|---|---|---|
| 黑麦豆 Black bean | BB | 3314.8ab | 1202.9b | 3963.9b | 3.65a |
| BBCB | 2634.7b | 1139.1b | 4085.9ab | 3.54a | |
| BBW | 4230.4a | 1750.1a | 4273.3ab | 2.86ab | |
| BBH | 3541.9ab | 1600.2ab | 4845.9ab | 2.87ab | |
| 休闲 Fallow | CK | — | — | 5682.9a | 1.73b |
| 油菜 Rapeseed | RS | 2525.7a | 965.1a | 4596.0a | 2.92a |
| RSB | 2650.0a | 1097.6a | 4718.5a | 2.59a | |
| RSW | 2706.7a | 1063.0a | 4264.0a | 2.86a | |
| RSH | 2722.6a | 1061.0a | 4256.7a | 2.63a | |
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