基于能量效率与碳效率的长江中游不同水旱轮作系统可持续性分析

• Published in: 作物学报 Vol. 50; no. 11; pp. 2801 - 2817
• Main Authors: 杨博文, 梁修仁, 秦明广, 曹英健, 熊航, 展茗
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 华中农业大学植物科学技术学院/农业农村部长江中游作物生理生态与耕作重点实验室,湖北武汉 430070%广西生态工程职业技术学院,广西柳州 545004%华中农业大学经济管理学院/华中农业大学宏观农业研究院,湖北武汉 430070 12.11.2024
• Subjects: upland-paddy rotation; carbon footprint; 能量效率; 碳效率; carbon efficiency; energy efficiency; 秸秆还田; 水旱轮作; straw return; 碳足迹
• ISSN: 0496-3490
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2024.32052

长江中游地区是我国典型水旱轮作区,合理评价不同水旱轮作模式的生态经济效益对推动该区稻田可持续生产具有重要意义.本研究选取玉米-晚稻(MR)、油菜-中稻(RR)和小麦-中稻(WR)3种水旱轮作模式,对比其在秸秆还田(S+)与秸秆不还田(S-)处理下的作物产量、能量效率和碳效率等方面的差异.结果表明:(1)MR模式作物产量较RR和WR模式显著高22.25％和14.81％.秸秆还田显著提高MR、RR和WR模式作物产量7.12％、6.54％和6.43％.(2)MR模式光能利用率和产投比均显著高于RR与WR模式,耗能强度显著低于RR和WR模式.秸秆还田显著提高MR、WR模式光能利用率和RR、WR模式耗能强度,显著降低MR、RR和WR模式产投比.(3)MR模式碳生产效率和碳生态效率显著高于RR和WR模式.秸秆还田显著提高了 MR、RR和WR模式碳生产效率和碳生态效率.(4)MR模式碳足迹显著低于RR和WR模式.秸秆还田显著降低了 MR、RR和WR模式碳足迹.综上,与油菜-中稻和小麦-中稻模式相比,玉米-晚稻模式具有较高的作物产量、能量效率、碳效率和较低的碳足迹;秸秆还田利于提高作物产量,同时提高了各模式能量效率和碳效率,降低了碳足迹.可见,玉米-晚稻水旱轮作配合秸秆还田具有较好的生态经济效益,可作为长江中游水旱轮作区一种可持续生产技术.