秸秆还田结合生物降解膜覆盖协同降低大蒜田N2O排放并维持产量的机制研究

为探究秸秆还田与地膜覆盖对N2O排放的交互影响机制，研究人员通过两年田间试验发现：秸秆还田(SR)使N2O排放降低57.25%，生物降解膜(BM)与聚乙烯膜(PM)分别增产21.71%和26.36%。SR-BM组合通过调控(nirS+nirK)/nosZ比值使N2O排放降低39.27%，为可持续大蒜种植提供新策略。

　　

在湿润-半湿润季风气候区的大蒜田中，一项历时两年的田间试验揭示了有趣的现象：当秸秆还田(Straw Returning, SR)邂逅生物降解膜(Biodegradable Film Mulching, BM)，竟能擦出环保与高产的火花。

研究团队设计了六种处理组合：主处理为SR与非秸秆还田(Non-Straw Returning, NR)，副处理包括无覆盖(CK)、聚乙烯膜(Polyethylene Film, PM)和BM。结果令人振奋——SR如同环境卫士，将N₂O排放量一举削减57.25%；而地膜覆盖则化身产量助推器，PM和BM分别带来26.36%和21.71%的增产效果。

更精妙的是二者的协同效应：SR-BM组合不仅将N₂O排放和产量加权排放量分别压低39.27%和63.64%，还维持了与SR-PM相当的减排效果。深入机制研究发现，N₂O排放与土壤NO₃^--N含量、氨氧化古菌(AOA-amoA)和细菌(AOB-amoA)基因丰度，以及关键的反硝化基因比值(nirS+nirK)/nosZ呈显著正相关。

这项研究首次揭示，SR-BM组合通过精准调控反硝化过程实现减排增产双赢，特别是(nirS+nirK)/nosZ比值如同分子开关，协同土壤温度、湿度等因子共同奏响绿色农业交响曲，为可持续大蒜种植提供了科学范本。