摘要： 对青海高原农田特有春小麦（Triticum aestivum）+豆科绿肥栽培模式,为揭示绿肥还田对于春小麦产量和土壤有机碳（SOC）的长期效应,本研究采用小区试验与模型相结合的方法探索适宜青海高原的绿肥还田方式。本研究采用裂区试验设计,主区为秋闲期复种绿肥翻压还田（G）和不种绿肥不还田（CK）,副区为后茬春小麦化肥用量,设置100%常规施肥(F₁₀₀,225 kg·hm^-2N、112.5 kg·hm^-2P₂O₅)、70%常规施肥(F₇₀,157.5 kg·hm^-2N、78.75 kg·hm^-2P₂O₅)和不施化肥（F₀）,共6个处理,基于2019-2022年的田间试验数据对反硝化-分解（DNDC）模型进行率定与验证,用验证过的模型对不同处理下土壤有机碳和小麦产量的长期变化规律进行模拟研究。结果表明:DNDC模型可以较好地模拟土壤有机碳和小麦产量,率定和验证过程中土壤有机碳模拟值和实测值的NRMSE值介于0.017-0.295,R²介于0.763-0.924,小麦产量模拟值和实测值的NRSME值范围为0.160-0.280,R²均大于0.75,表明模拟值和实测值具有一致性,可以用校准验证过的模型模拟0-50 cm土层土壤SOC和小麦产量;未来30年的模拟结果显示,绿肥翻压还田可以增加土壤SOC,具体表现为F₇₀+G>F₁₀₀+G>F₀+G>F₁₀₀> F₇₀> F₀;0-50 cm土层土壤SOC储量30年变化依次为172.82、136.91、65.21、-35.61、-46.70和-143.95kg·hm^-2,产量趋势为F₇₀+G>F₁₀₀+>G>F₁₀₀>F₇₀>F₀+G>F₀,绿肥翻压还田配施化肥增产效果较好,F₀+G、F₇₀+G和F₁₀₀+G比无绿肥处理(F₀、F₇₀、F₁₀₀)下小麦产量分别提高了85.7%、87.5%和20.0%;模拟的土壤有机碳含量和小麦产量具有一定的相关性。综合来看,长期复种绿肥翻压还田配施70%的化肥的固碳增产效果最佳。

关键词: 毛叶苕子, 绿肥还田, 春小麦, 模型评价, 模拟预测, 施氮量, 有机碳

中图分类号: 

• S512.12

• S153.6