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在喜马拉雅山麓平原稻麦系统中,传统耕作(CT)等因素影响作物产量和效益。印度研究人员开展稻麦系统部分保护性农业研究,发现 ZT、添加作物残茬(R)和生物肥料(B)可增产,还能提升土壤质量和净收益,对农业发展意义重大。
人们越来越担忧传统耕作(Conventional Tillage,CT)、极端气候事件、豆科植物引入窗口期短,以及农场投入减少,对喜马拉雅山麓平原稻麦系统的作物产量和经济效益产生负面影响。为解决这些问题,该地区倾向于采用基于部分保护性农业的耕作方式。研究人员分析了 2006 年至 2023 年的数据,这些数据涵盖了印度喜马拉雅山麓平原稻麦种植系统下,8 种结合耕作方式(免耕 Zero Tillage,ZT 和传统耕作 CT)、作物残茬(添加作物残茬 + R / 不添加作物残茬 -R)和生物肥料(添加生物肥料 +B / 不添加生物肥料 -B)的情景。研究目的是评估稻麦系统中作物收获后的生产力、作物及种植系统的盈利能力,还有土壤参数。实验采用析因随机区组设计,设置 8 种处理组合情景,重复三次。
结果显示,经过 17 年的实验,与 ZT 相比,CT 平均使水稻产量提高 2%。同样地,添加 R 和 B 分别使水稻产量提高 10% 和 3%。与 CT 相比,ZT 条件下的小麦产量显著高出 10%,添加 R 和 B 分别使小麦产量提高 6% 和 7%。ZT 条件下的系统产量也比 CT 高出 3%。添加 R 和 B 分别使系统产量提高 8% 和 5%。双向和三向交互作用表明,将 R 和 B 与耕作方式相结合,能提高作物及种植系统的产量。对于水稻产量,ZT 或 CT 与 R 和 B 结合,分别使水稻产量提高 19% 和 8%,使小麦产量提高 16% 和 11%,使系统产量提高 9% 和 6% 。
16 年后,由于耕作管理方式从 CT 转变为 ZT,土壤参数(pH 值、土壤有机碳、土壤有效氮、磷和钾)得到改善,添加 R 和 B 也提升了土壤质量。与 CT 相比,ZT 下小麦和稻麦系统的净收益分别增加 31% 和 13%,但对水稻作物的净收益没有显著影响。将 R 和 B 与耕作方式一起应用,能提高作物及种植系统的净收益。无论何种作物和年份,ZT 结合添加 R 和 B 的处理效益成本比最高,而单独采用 CT 的处理效益成本比最低。
因此,建议在喜马拉雅山麓平原的部分保护性农业中,添加 R 和 B 可提高作物及种植系统的产量,且具有经济效益。采用耕作、添加 R 和 B 等农业技术,能够提高产量、经济效益,并促进土壤的长期可持续性。