旱作地膜覆盖农田土壤有机碳平衡及氮循环特征

近10余年来随着应用面积的迅速增加，地膜覆盖对中国北方旱作农田生产力可持续性的影响受到越来越多的关注。文章对地膜覆盖栽培技术增产效果作了简要评述，重点综述了近年来关于地膜覆盖对农田土壤有机碳平衡和氮循环过程影响的研究进展。地膜覆盖沟垄栽培技术有效减轻了旱作农业区水热条件不足对粮食生产造成的限制，从而对提高耕地生产力发挥了重要作用。对大量文献分析发现，地膜覆盖沟垄栽培技术的增产效果具有明显的地域性，在中国北方半干旱区范围内，水热限制越强烈的地区增产效应越明显。地膜覆盖对农田土壤有机碳平衡和氮循环影响的研究还比较薄弱。目前的研究结果表明，地膜覆盖促进土壤有机碳矿化但同时增加作物根系有机碳输入，初步显示地膜覆盖对土壤有机碳含量的影响可能是中性的。地膜覆盖促进土壤有机氮矿化，提高氮素的有效性，增加作物对氮素的吸收，影响化肥氮的作物利用效率、淋溶和挥发损失，但并不明确是否增加反硝化作用。基于目前研究现状，文章提出了旱作地膜覆盖农田需要加强研究的主要领域：（1）土壤有机质稳定性及其增强机制研究；（2）农田养分管理的系统性研究；（3）在水热条件相对较好的旱作农业区，建议结合秸秆覆盖开展更多研究。