調適百寶箱 / 調適知識
調適知識
  衝擊領域
  調適選項類別

豆科輪作對土壤生物固氮之影響

  引用來源:Reckling, M., Hecker, J.M., Bergkvist, G., Watson, C.A., Zaner, P., Schläfke, N., Stoddard, F.L., Eory, V., Topp, C.F.E., Maire, J., & Bachinger, J. (2016).     彙整:劉雨蓁     點閱:240

問題在哪裡?

由於歐洲的可耕地主要種植穀類作物,然而連續種植榖類作物導致土壤地力降低,因此需要建立新的耕種方式以維持土壤可永續利用。


採取的改善作為

德國(Brandenburg)將種植榖類作物的可耕地與飼料(forage)用土地分別與豆科作物進行輪作,並分析比較不同土壤類型下之作物生產行為(crop production activities, CPA),對生物固氮作用(biological N fixation, BNF)、環境與經濟等不同指標的影響。


效果

在德國五種土壤類型(壤土-壤質砂土)中,土壤類型2-4佔全國可耕地面積之86%,其中穀類的農場(arable farms)主要種植於土壤類型1-3中;而土壤類型4和5的土壤肥力和水分利用率皆低,因此能種植的作物種類較少。除了土壤類型4和5外,所有可耕地的豆科輪作皆是以冬油菜為第一期作物;而與豆科作物輪作的飼料用土地則是以青貯玉米為第一期作物(土壤類型5除外) (表1)。

結果顯示,在土壤類型1和2中,與豆科輪作能有相對高的產量與環境效益,卻會降低毛利率。尤其在土壤類型1中,與豆科輪作會降低32%毛利率與14%的N2O排放;而在土壤類型2-5中,與豆科輪作會降低15%毛利率與18%的N2O排放(圖1)。

由於豆科的生物固氮作用會增加土壤中的氮源,與豆科輪作的栽培制度可以減少額外的氮肥投入;此外,與豆科輪作提高作物對氮素的利用,將所輸入的氮素來源更有效地轉換為產量(圖2),其中以在飼料土地上的豆科輪作有最高的氮素轉換率。

表1 德國不同土壤類型之作物栽培模式分析。(來源:參考文獻1)

 

圖1 有無豆科作物輪作於不同土壤類型下毛利率與N2O排放之分析。(圖片來源:參考文獻1)

 

圖2 可耕地與飼料地栽培對氮素投入(礦物肥、有機肥、種子)與氮素產出(收穫)之分析。(A: 可耕作穀類;B:飼料作物)(圖片來源:參考文獻1)


參考文獻

1.Reckling, M., Hecker, J.M., Bergkvist, G., Watson, C.A., Zaner, P., Schläfke, N., Stoddard, F.L., Eory, V., Topp, C.F.E., Maire, J., & Bachinger, J.  (2016). A cropping system assessment framework—evaluating effects of introducing legumes into crop rotations. European Journal of Agronomy. 76, 186-197.


參考網址


附件


 
2021 © All Rights Reserved.   Powered by NCHC  

關於氣候變遷整合服務平台

「臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台計畫」(TCCIP) 在科技部的支持下,以提供臺灣氣候變遷科學與技術研究服務為宗旨。團隊成員秉持初衷,不斷精進氣候變遷推估技術與能力、發展氣候變遷風險評估與調適工具、深入淺出轉譯氣候變遷科學數據、強化科學研究與實務應用的連結、加強與服務對象的溝通,提供符合公部門、學研單位、企業及社群機構氣候變遷資料、資訊、知識、工具一站式服務。

您是第 900,948 位訪客   網站導覽