我国绿肥-玉米轮作的增产节肥效应、作用机制及发展潜力OA

发展绿肥-玉米轮作制度,是协同实现玉米稳产增产、化肥减量增效、土壤培肥与生态保育的重要途径。本文系统综述了绿肥-玉米轮作系统的增产节肥效应及其作用机制,并分析了我国绿肥-玉米轮作制度的发展潜力。2008—2024年开展的20个联合定位试验结果表明,绿肥-玉米轮作在不减氮、减氮15%和减氮30%条件下,玉米籽粒产量分别增加7.6%、3.8%和3.9%;完全不施氮肥时,产量可达常规施肥的92.7%。本文分别从促进玉米养分吸收与利用、提升土壤健康水平和保护农田生态3个方面,综述了绿肥轮作的增产节肥机制。绿肥与减量化肥配施能够优化玉米产量构成、促进养分吸收并提升肥料利用率。长期种植利用绿肥有助于提升土壤肥力、培育土壤碳氮库。绿肥配施85%氮肥条件下,土壤有机质和全氮年均增长速率分别为0.45和0.13 g/(kg·a)。绿肥-玉米轮作有效降低净全球增温潜势,减少氮素损失,削弱土壤风蚀与水蚀,增强玉米生产系统应对极端气候的韧性。我国绿肥-玉米轮作制度的潜力面积达622万hm^(2),但2022—2024年平均应用面积仅为56万hm^(2),仅占潜力面积的9.0%,发展潜力巨大。我国绿肥-玉米轮作制度主要应用区域为华北地区和西南及南方旱地。本文进一步阐述了不同区域适宜的绿肥种类、播种管理及还田利用方式,分析了绿肥发展的限制因素,并提出相应政策建议。未来应持续开展技术集成研发与理论创新,为绿肥-玉米轮作制度的大面积推广应用提供技术与理论支撑。