近期，Agricultural systems 在線發(fā)表了題為Crop – livestock integration via maize straw recycling increased carbon sequestration and crop production in China研究論文，報道基于玉米秸稈再循環(huán)利用的農(nóng)牧結(jié)合模式是一種較佳的農(nóng)業(yè)廢棄物管理模式，該模式有利于促進農(nóng)業(yè)廢棄物資源化、增加土壤固碳量和作物產(chǎn)量。

合適的農(nóng)業(yè)廢棄物管理模式對緩解氣候變化、確保糧食安全至關(guān)重要。“作物秸稈-畜禽-糞便-農(nóng)田”是一種很有前景的碳管理模式。在該模式中，畜禽養(yǎng)殖系統(tǒng)可將作物秸稈作為畜禽飼料，既減少了“人畜爭糧”的矛盾，也減少對大豆或草等高碳足跡飼料的依賴；作物系統(tǒng)可循環(huán)利用來自這些農(nóng)田副產(chǎn)物的畜禽糞便，從而減少由化肥使用而造成的溫室氣體排放。然而，我國當(dāng)前農(nóng)牧分離較為嚴(yán)重，不同農(nóng)業(yè)廢棄物管理模式對碳固存的影響尚不清楚。因此，亟需尋找一種最佳的農(nóng)業(yè)廢棄物管理模式促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和緩解氣候變化。

韓惠芳教授通過為期四年的大田試驗，以空白不施肥和常規(guī)化肥施用模式為對照，結(jié)合室內(nèi)化學(xué)分析和物質(zhì)流平衡方法，綜合分析了我國不同農(nóng)業(yè)有機物還田模式對碳固存的影響。如圖1所示，不同有機物還田模式分別為：“作物秸稈-農(nóng)田”、“作物秸稈-畜禽-糞便-農(nóng)田”、“作物秸稈-畜禽-沼液-農(nóng)田”。

圖1 不同農(nóng)業(yè)有機物還田模式

結(jié)果表明，“作物秸稈-畜禽-糞便-農(nóng)田”的農(nóng)牧結(jié)合模式有利于農(nóng)田碳固存和可持續(xù)性（圖1）。如圖1所示，在作物產(chǎn)量為1 kg的情況下，土壤有機碳（SOC）和碳組分（微生物量碳MBC和土壤易氧化態(tài)有機碳EOC）的固存量顯著高于單施化肥的模式。

因此，“作物秸稈-畜禽-糞便-農(nóng)田”的農(nóng)牧結(jié)合模式在固碳方面表現(xiàn)出了巨大潛力，有利于促進我國碳中和的實現(xiàn)。同時，我國這種農(nóng)牧結(jié)合模式有望為全球其他地區(qū)農(nóng)牧結(jié)合、減輕農(nóng)業(yè)部門對氣候變化的負(fù)面影響、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供范例。

圖2 農(nóng)牧一體化有利于農(nóng)田碳固存和可持續(xù)性

農(nóng)學(xué)院韓惠芳教授為該研究通訊作者，劉玲博士為第一作者，寧堂原教授和劉振副教授等為該研究的合作作者。本研究得到了國家自然基金（32172127，31771737，31471453）的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.agsy.2023.103722

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波