评估未来气候变化情景中用于碳固存的残留物和耕作管理选择

IF 3.7 Q2 ENVIRONMENTAL SCIENCES

Current Research in Environmental Sustainability Pub Date : 2023-01-01 DOI:10.1016/j.crsust.2023.100210

Kumari Aditi , Kumar Abbhishek , Girish Chander , Ajay Singh , Thomas Falk , Melesse B. Mequanint , Perumal Cuba , G. Anupama , Roja Mandapati , Satish Nagaraji

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摘要

土壤碳消耗是旱地粮食安全的一个主要问题。本研究的目的是在印度半干旱热带旱地测试连续和间作系统下的秸秆管理耕作，以实现碳封存。我们报告了一项长期田间试验（9年）的结果，该试验用于模拟玉米-鹰嘴豆间作系统和玉米-豌豆间作系统中残留物和耕作管理的影响，用于使用APSIM模型进行四种可能的未来气候预测。正如联合国气候变化峰会上承诺的那样，这些发现表明了一条包容性增长的可持续路线。SSP 2.6和4.5 Wm−2与SSP 8.5的结果比较表明，竞争市场的需求压力抑制了土壤碳汇的建立，并显著降低了作物产量，这可能是由于滥用化肥造成的。我们观察到，在选择种植制度方面做出更好的决定可能会提高土壤有机碳含量。玉米-豌豆间作和玉米-鹰嘴豆连作系统的SOC含量分别为0.9-1.2%和0.85-1.1%，在缓解气候变化方面表现出良好的潜力。早期SOC饱和（20年）导致表层土壤中的碳储量减少，而没有添加残留物的做法。作物残留物的添加显著提高了传统耕作和最低限度耕作下的SOC水平，并为农民创造了额外收入。模拟分析表明SOC变化对作物产量的影响，作物产量在85年内几乎保持稳定。因此，覆盖旱地热带大片土地的作物的耐寒秸秆生物量可以是一种可扩展和可持续的产量损失解决方案，同时通过固碳缓解气候变化。

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