玉米-绿肥轮作体系下光叶紫花苕的氮肥替代和土壤肥力提升效应

陈检锋，梁 海，王 伟，陈 华，尹 梅，王志远，刘 俊,4，陈 军，高嵩涓，曹卫东，付利波*

（1 云南省农业科学院农业环境资源研究所，云南昆明 650205；2 南京农业大学资源与环境科学学院，江苏南京 210095；3 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部植物营养与肥料重点实验室，北京 100081；4 云龙县农业农村局，云南云龙 271018）

绿肥是我国传统农业生产的重要资源，在改善土壤理化性状、培肥土壤及提高作物产量上有巨大潜力[1-3]。豆科绿肥因具备生物固氮能力，可作为一种绿色清洁的肥源为农田输入较多氮素。研究表明，豆科作物年际固氮量可达110～227 kg/hm2[4]。将豆科绿肥纳入主栽作物轮作体系中，能够起到替代部分化学氮肥、减少化学氮肥投入的作用。有研究发现在作物与红三叶轮作体系中，红三叶的固氮量平均可达177 kg/hm2[5]，毛叶苕子在豆科绿肥-主栽作物轮作体系中总固氮量可达到149 kg/hm2[6]。豆科绿肥提供的氮素对作物生长的贡献率也有较高的占比，在主栽作物-红三叶和主栽作物-红三叶/黑麦草混播体系中达60%[7]，在小麦-豆科绿肥轮作体系中为7～27 kg/hm2[8]。在旱地农业中实施豆科绿肥与作物间轮作可起到扩充土壤氮库、减少化肥投入的效果，豆科绿肥翻压释放氮素的24.7%被后季小麦吸收，在化肥减量30%的情况下小麦产量与常规施肥持平，并且土壤全氮含量显著提升[9-10]。

光叶紫花苕为我国西南旱地最常见的豆科绿肥作物，在该地区农业生产系统中适应性很强[2]。我国光叶紫花苕主要种植区的鲜草平均产量为29.7±19.1 t/hm2[11]，在农业生产中，若可通过调控光叶紫花苕的生长使其生物量达到满足后茬作物生长发育的翻压量，则可以作为农业生产过程中的主要氮源，为有机农业发展提供保障。……