资源所发现有机肥替代化肥可协调作物产量和环境效应


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近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所碳氮循环与面源污染团队基于局部生命周期理论研究了不同处理方式有机肥替代化肥模式,及其对蔬菜生态系统产量、氧化亚氮与氨气的影响,提出合理的种养结合模式可以实现粪便资源化利用、提高蔬菜产量与减少环境负荷的多目标平衡。研究结果为实现化肥减施目标、有机肥替代化肥行动提供了科学依据,也为农业绿色发展提供了决策参考。相关研究成果在线发表在《环境科学(Science of the Total Environment)》上。

蔬菜生产系统是氧化亚氮排放与氨气挥发的重要途径,如何减缓其含氮气体排放是目前研究热点之一。从理论上来讲,有机肥替代化肥不仅能够促进畜禽粪便的资源化利用,还可以提高土壤肥力、减少含氮气体排放。然而,已有的研究结果显示,有机肥替代化肥对氧化亚氮排放与氨气挥发的表现不一致、不确定性大。针对这一问题,该研究提出造成这种差异的原因在于以往的研究,只关注了有机肥替代化肥施入农田后对氧化亚氮排放和氨气挥发的影响,而忽略了有机肥生产过程的前期环节。

该研究基于局部生命周期理论,探讨了不同有机肥处理过程与施入农田后这两个阶段的氧化亚氮排放与氨气挥发情况以及对蔬菜产量的影响。研究发现,添加生物质炭猪粪固体堆置的有机肥还田后,可以整体减少含氮气体排放7.6%、改善蔬菜氮吸收效率54.1%,并提高蔬菜产量7.3%;而其他措施并未改善甚至增加了含氮气体排放以及降低了蔬菜产量。

该研究得到"十三五"国家重点研发计划和中国农科院科技创新工程的资助。


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