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编译：姚伟
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原名：Increased seasonal fallow intensity enhanced the soil fertility of latosol in a tropical multi-cropping region
译名：增加季节性休耕强度提高了热带多熟区砖红壤的土壤肥力
期刊：Soil and Tillage Research
2023影响因子：6.1
在线发表时间：2024.11.18
通讯作者：臧华栋教授 zanghuadong@cau.edu.cn
戚志强 副研究员 zhiqiangqi@catas.cn
第一单位：中国农业大学农学院
文章亮点
全球农业在过去60年中经历了重大转型，以应对全球日益增长的粮食需求。以多熟制为特色的热带农业在全球粮食生产中发挥着举足轻重的作用。然而，长期的集约化种植是热带地区土壤退化的主要原因。目前，土壤退化影响了全球约20亿公顷的土地，预计可能导致作物减产10%。据预测，在未来25年内，土壤退化可能会使全球粮食生产力降低12%，粮食价格上涨30%。因此，提高耕地土壤肥力是保障全球粮食安全和促进可持续农业实践的当务之急。
季节性休耕被认为是热带地区可持续粮食生产的可行策略，这归因于其对农田恢复和防止与集约化种植相关的养分消耗的贡献，从而提高土壤肥力。季节性休耕可以根据频率（每年一次或两次）和人为干预的程度分为自然休耕和管理休耕。目前大多数研究认为管理休耕是自然休耕的强化，旨在优化改善土壤健康和肥力。为了确定休耕实践的最佳频次和类型，本研究在热带多熟区进行了一项为期6年的田间试验，以评估季节性休耕实践的影响，包括不同的强度（每年一熟、两熟和三熟）和类型（自然休耕和绿肥轮作）对土壤肥力的影响。本研究的目标是（1）量化不同季节性休耕强度对土壤养分代谢和肥力的影响;（2）确定季节性休耕对作物产量和土壤肥力的关系;（3）确定主要功能指标对土壤肥力变化的贡献程度。该研究为何时以及如何应用不同的休耕措施来提高土壤肥力而不影响主要经济作物的产量提供了指导。这为小农户提供了多种可持续的休耕选择，并有助于在热带多熟种植区制定农业管理策略。
本研究依托中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所的田间土壤科学研究站的田间试验进行，试验处理包括水稻-水稻-苦瓜（RRB），水稻-苦瓜（RB），休耕-苦瓜（FB），绿肥-苦瓜（GB）四个轮作模式，对应不同的季节性休耕强度。
结果表明，随着季节休耕强度的增加，0~40 cm土壤有机碳、全氮、C-和N-获取酶活性增加。此外，绿肥替代自然休耕缓解了典型的区域微生物磷限制，这主要归因于新鲜有机质的掺入。在土壤肥力方面，表土FB和GB分别比RRB和RB高25.8~34.0%和57.6~67.7%，而底土的GB比其他处理高22.2~37.1%。具体而言，季节休耕强度通过调节土壤C和N、速效磷和酸性磷酸酶活性来提高土壤肥力。此外，苦瓜产量与土壤肥力之间的正相关证实了季节性休耕对土壤肥力的改善。
季节性休耕强度的增加提高了热带多熟区的土壤肥力。用绿肥代替自然休耕更有利于提高土壤肥力并保持热带地区的农业可持续性。此外，观察到的苦瓜产量与土壤肥力之间的正相关关系证实，由于季节性休耕强度的增加而提高的土壤肥力可以补偿水稻生产中的产量损失。产量-土壤肥力协同作用提高了小农生产者采用休耕措施的意愿，并提供了适合热带多季种植地区的多样化休耕管理选择。总之，该研究结果不仅推进了土壤管理的理论发展，而且提出了改善小农耕作区土壤肥力的实用策略，具有在全球类似环境中广泛应用的潜力。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167198724003635
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