在青贮玉米生产过程中，豆科作物间作可弥补30%的氮素损失：一项为期三年的田间研究

《Plant and Soil》：Legume intercropping compensates for 30% nitrogen reduction during silage maize production: a three-year field study

　　

摘要

研究目的

优化氮肥施用与间作相结合是实现可持续青贮玉米生产的关键。这项为期三年的田间研究（2022–2024年）旨在探讨青贮玉米与豆类间作是否可以通过提升土壤质量和微生物特性来弥补30%的氮肥减量。

研究方法

采用分区设计，比较了在360（常规用量）、306（减少15%）、252（减少30%）千克氮/公顷的不同氮肥施用水平下，青贮玉米单作、玉米与饲料豆间作以及玉米与拉布拉布豆间作的生长情况。

研究结果

在氮肥减量的情况下，单作会导致土壤质量下降且产量降低，而间作，尤其是玉米与拉布拉布豆间作，能够保持或改善土壤状况。与全量氮肥处理相比，氮肥减少30%条件下的玉米与拉布拉布豆间作使土壤质量指数提升了55.1%。同时，累积的N₂O排放量和NH₃挥发量分别减少了13.9%和31.7%，而饲料产量和粗蛋白含量则分别比氮肥减少30%的处理高出18.8%和8.0%。此外，该处理下的土壤NO₃^?-N含量比常规单作高22.4%，NH₄⁺-N含量高28.4%，微生物生物量氮含量高12.1%。拉布拉布豆的表现始终优于饲料豆。氮肥减量条件下的间作直接提升了土壤微生物活性，而这些微生物活性通过改善养分供应，贡献了68%的饲料产量提升效应。随机森林分析表明，微生物生物量氮和脲酶活性是预测N₂O和NH₃排放量的关键因素。

研究结论

在干旱灌溉地区，青贮玉米与拉布拉布豆间作不仅有助于实现30%的氮肥减量，还能提升生产力、土壤健康状况并改善环境效益。