绿肥应用 | Field Crops Research：黄土高原种植豆科绿肥引起的土壤水分消耗与冬小...

排版：姚伟

文章信息

原名：Trade-offs between winter wheat production and soil water consumption via leguminous green manures in the Loess Plateau of China

译名：黄土高原种植豆科绿肥引起的土壤水分消耗与冬小麦产量间的权衡

期刊：Field Crops Research

影响因子：5.224

发表时间：2021.8.24

通讯作者：张达斌[e-mail]

高亚军[e-mail]

第一单位：西北农林科技大学资源环境学院

文章亮点

1.在雨水充足的年份，旱地种植并翻压豆科绿肥较休闲显著提高冬小麦相对产量和水分利用效率；

2.如果旱地豆科绿肥还田的生物量超过1926 kg/ha，更容易带来冬小麦减产的风险；

3.如果想要实现冬小麦稳产甚至增产，豆科绿肥在冬小麦播前可以允许消耗0-200 cm土壤水分的上限为26.2 mm；

4.试验10年期间，豆科绿肥体系0-200 cm土层干燥化程度较休闲严重39.7%；

5.干旱/半干旱气候条件下，适宜种植绿肥作物地区的年降雨量下限为551 mm。

文章摘要

01

研究背景

在黄土高原地区的夏休闲期种植豆科绿肥可以带来良好的环境效益，但也会因其对水分的过分消耗影响后续小麦的生长及产量。为此我们利用10年的长期定位试验结果，估算了黄土高原地区种植豆科绿肥最大地上生物量和土壤耗水量，获得生物量、土壤耗水量、年降雨量的安全阈值，以期减少种植绿肥对旱地冬小麦生长和产量带来的负面影响，为当地和其他类似旱地地区提供有力的理论依据和田间管理策略。

02

研究方案

本研究于2008年6月-2018年6月在陕西省长武县展开，测定并计算了冬小麦-夏绿肥轮作系统中的每年豆科绿肥地上部生物量、冬小麦产量、水分利用效率、土壤贮水量、土壤干燥化指数等指标。

03

研究结果

干旱年，豆科绿肥处理冬小麦相对产量和相对水分利用效率与休闲处理相应指标差额均为负值，而在降雨量充足的年份，其值均为正值且在5%以上。试验10年期间，年降雨量与绿肥处理的夏闲期相对土壤贮水量（R²=0.59）、冬小麦相对产量（R²=0.67）呈极显著正相关关系。经过回归分析，适宜种植豆科绿肥要求的黄土高原地区年降雨量最低为551 mm。豆科绿肥生物量与夏闲期相对土壤贮水量（R²=0.13）和相对冬小麦产量（R²=0.25）均呈显著的负相关关系。与休闲相比，绿肥盛花期翻压还田的绿肥地上部生物量（干重）每增加71.4 kg/ha，则绿肥体系中休闲期土壤贮水量降低1 mm；而夏闲期土壤贮水量每降低1 mm，冬小麦籽粒产量就会减少18.9 kg/ha。

04

研究结论

本研究认为：在类似黄土高原地区这种典型干旱/半干旱区域，将绿肥还田的地上生物量干重控制在1926 kg/ha以内，能有效降低因种植绿肥在夏闲期耗水而导致的主栽作物减产、土壤水分干燥化程度加剧的风险。

05

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378429021002240