近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所植物營養(yǎng)創(chuàng)新團隊應(yīng)用作物-土壤模型評估了長期氣候變異下多樣性玉米輪作體系對作物產(chǎn)量和土壤 N2O 排放的影響，提出氣候變異下N2O減排的最佳玉米輪作模式。該研究為指導(dǎo)建立多樣性玉米輪作管理體系提供了重要參考。相關(guān)研究成果發(fā)表在《整體環(huán)境科學(xué)（Science of the Total Environment）》上。

　　據(jù)何萍研究員介紹，基于過程機理的作物-土壤模型整合了相對完整的生物地球化學(xué)過程，能夠評估作物-土壤生態(tài)系統(tǒng)中的碳、氮養(yǎng)分運輸和轉(zhuǎn)化，為探索農(nóng)田養(yǎng)分資源高效利用提供了重要途徑。反硝化-分解模型已被成功地用于模擬作物生長、土壤溫度和水分運動、土壤碳氮動態(tài)變化和溫室氣體排放。應(yīng)用模型模擬不同輪作模式的養(yǎng)分循環(huán)，并在此基礎(chǔ)上明確長期氣候變異下多樣性輪作系統(tǒng)對作物產(chǎn)量和 N2O 排放的影響，對于進一步實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)生產(chǎn)具有重要意義。

 

　　科研團隊基于加拿大農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)食品部哈羅研發(fā)中心57年的玉米-燕麥-苜蓿-苜蓿輪作體系的田間實測數(shù)據(jù)校準和評價反硝化-分解模型，并探討長期氣候變異下不同玉米輪作體系對作物產(chǎn)量和年N2O排放的影響。反硝化-分解模型能夠較好地模擬不同種植體系下作物產(chǎn)量、氮素吸收、土壤無機氮、土壤溫度和水分含量，同時模型較好地模擬了不同作物土壤N2O排放量。研究發(fā)現(xiàn)，長期氣候變異下，玉米-燕麥-苜蓿-苜蓿輪作的玉米產(chǎn)量最高，年均N2O排放量最低。其次是玉米-大豆-玉米-大豆和玉米-大豆-冬小麥輪作。而單作玉米的年均N2O排放量最高。

 

　　該研究得到國家重點研發(fā)計劃等項目資助。

 

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　　https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.143433