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编译：王上
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原名：Partial organic substitution increases soil quality and crop yields but promotes global warming potential in a wheat-maize rotation system in China
译名：在中国的小麦-玉米轮作系统中，部分有机替代可提高土壤质量和作物产量，但会加剧全球变暖的可能性
期刊：Soil and Tillage Research
2022年影响因子：6.5
5年影响因子：7.3
在线发表时间：2024.08.27
第一作者：吴巩
通讯作者：宋贺教授 songhevip@163.com
第一单位：安徽农业大学农学院
文章亮点
有机替代物增加了土壤中CO2和CH4的排放量，同时减少了N2O的排放量
有机肥45%替代和单施有机肥通过提高土壤生化特性改善了土壤质量指数
与单施合成肥料和单施有机肥相比，有机肥45%替代增加了小麦和玉米的年产量
作物产量与土壤质量指数呈正相关
过量施用合成肥料已导致农田土壤严重退化和温室气体大量排放。部分有机肥替代合成肥被认为是农业可持续发展的一种可能策略，但其对土壤质量、温室气体排放和作物生产力的潜在影响仍不清楚。
作者于2016年11月到2019年06月在安徽农业大学皖北实验站开展田间实验。以评估土壤质量、N2O、CO2和CH4排放量以及作物产量对有机肥料（OF）和合成肥料（SF）不同比例的反应。六种处理包括：不施肥（CK）；总 SF；总OF；15%、30% 和 45% 的有机替代物（LO、MO和HO）。
土壤累积N2O排放量随着有机替代率的增加而减少，这主要归因于土壤NH4+含量的减少。然而，有机替代物增加了土壤CO2和CH4的排放量，这是因为粪肥驱动了高浓度的碳输入，从而提高了全球增温潜势。同时，土壤有机碳、全氮、全磷、可利用磷、钾和碳获取酶活性随着有机替代的进行而增加，从而提高了HO和OF条件下的土壤质量指数（SQI）。与SF和OF相比，HO使小麦和玉米的年产量分别提高了7.2%和13.0%。作物产量与SQI之间的正相关关系表明，部分有机替代的增产效果主要归功于养分供应和土壤肥力的同步改善。
总体而言，部分有机替代，尤其是45%的有机替代，是在小麦-玉米轮作系统中提高土壤质量和作物产量，同时减少N2O排放的可行策略。不过，有机替代会刺激土壤CO2和CH4的排放，从而提高全球升温潜能值。仍需进一步研究优化施肥管理，以减少粪肥引起的CO2和CH4排放，从而实现更高的气候变化减缓效果。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167198724002757
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