农业土地管理措施约占土壤有机碳(SOC)损失的50%。恢复土壤有机碳对土壤生产力和肥力具有重要意义。重建SOC的管理策略包括

• 添加肥料或其他有机添加剂，
• 增加作物的根系生物量，
• 在田里留下作物残渣，
• 减少土壤干扰
• 使用覆盖作物。

在淡季使用覆盖作物是通过向土壤中添加新鲜残留碳(C)来建立有机碳的一个机会。覆盖作物新鲜有机质的输入可增强土壤生物活性和其他土壤过程，有助于地上和地下生物量的分解。有机物的分解通过微生物的活动发生，并导致CO的排放₂来自土壤。由于微生物活动引起的生物活性可能导致CO增加₂SOC的排放和损失。关于覆盖作物对有机碳动态和储存的影响的一个问题是:覆盖作物的使用是否改变了净二氧化碳(CO₂)从土壤中排放?

公司的重要性₂排放

土壤有限公司₂排放(或土壤呼吸)是土壤微生物和植物根系活动的指标。土壤微生物种类繁多，在土壤中发挥着重要的作用。许多土壤微生物利用土壤有机质中的C作为它们的食物或能量来源。通过微生物酶的使用，微生物分解和利用有机物，产生CO₂排放。微生物分解有机物不仅释放CO₂还能释放氮(N)、磷(P)等必需营养素供植物吸收。因此,有限公司₂排放是养分循环的一个重要过程。

覆盖作物对土壤CO的影响₂排放

覆盖作物对CO影响的研究₂排放的影响有好有坏，主要是由于覆盖作物生物量生产的差异。覆盖作物可能不会影响CO₂在温带气候的生长季节，如美国中西部和中部大平原(Negassa et al.， 2015;李比希等人，2010;Bavin et al.， 2009)。覆盖作物预计会增加CO₂添加有机物排放;但低覆盖作物的生物量生产在终止时可导致CO的最小变化₂排放。根据一些公布的研究，涵盖每英亩0.10至2.23吨的作物生物质产量可能不会影响CO₂当覆盖作物的生物量产量超过每英亩2.23吨时，可能会增加CO₂排放(Sanz-Cobena等人，2014;Negassa等人，2015;Guardia等人，2016)。

CO的增加₂高产生物量覆盖作物的排放可能是由于植物的呼吸作用，因为覆盖作物通常包括在测量室中，如图所示图1．增加的公司₂覆盖作物下的排放可能在覆盖作物生长期而不是覆盖作物终止后特别相关(Sanz-Cobena et al.， 2014;Guardia等人，2016)。CO的有限变化₂覆盖作物下的碳排放可能是最小覆盖作物引起的有机碳浓度增加的一个指标。研究报告了一氧化碳的增加₂覆盖作物下碳排放仅在土壤有机碳浓度增加时发生，而在土壤有机碳浓度不受影响时发生(Liebig et .， 2010;Kim et al.， 2013;Haque et al.， 2015)。

数据来自内布拉斯加州

2013年秋季开始的一项正在进行的研究开始监测土壤中的CO₂2016年春季，内布拉斯加州东部雨养地块和内布拉斯加州中南部免耕连续玉米(图1）.治疗方法是

• 没有覆盖作物,
• 一种提前终止的黑麦覆盖作物(种植玉米前30天)
• 一种终止较晚的黑麦覆盖作物(在种植玉米的几天内)。

旱作地覆盖作物的生物量产量，早期终止为每英亩1.41吨，晚期终止为每英亩2.90吨。灌区覆被作物平均生物量产量在终止前为0.35吨/亩，终止后为5.00吨/亩。在两个试验点，覆盖作物在三个季节后对土壤有机碳浓度没有影响。在这两个地点，无覆盖作物和早终止覆盖作物处理在每次测量中通常有相似的排放速率(图2）.晚覆膜作物有CO₂在春季，尤其是在灌溉地区，排放速率几乎是提前终止和不覆盖作物处理的两倍。这增加了CO的排放₂从晚终止的覆盖作物可能是由于植物呼吸。

在这两个地点，晚终止的覆盖作物大约在5月5日被化学终止。CO的还原₂5月中旬的排放，加上后期刈割的覆盖作物，反映该覆盖作物已刈割(图2）.CO的增加₂5月下旬的排放部分反映了覆盖作物残茬的微生物分解。夏季排放速率的相似性表明，覆盖作物对CO的影响₂随着作物生长的增加和在系统中占主导地位，短暂的排放可能会被掩盖。我们的数据与之前的研究一致，这些研究表明覆盖作物对CO的影响₂排放主要与覆盖作物生物量的产生有关。

结论

当相对较小的封面封面（每英亩的生物量产量小于2吨）看起来不会影响CO₂排放。然而，具有较高生物量的末期覆盖作物可以增加CO₂排放，很可能是由于植物的呼吸作用。基于我们内布拉斯加州的研究结果，覆盖作物的终止时间会影响CO₂与早期终止覆盖作物或不覆盖作物相比的短期排放量。虽然覆盖作物可以增加土壤有机碳，降低侵蚀风险，减少养分流失，但在本研究的富碳土壤中，覆盖作物对土壤有机碳和CO的影响不显著₂排放。总的来说，我们的研究表明覆盖作物对CO的影响₂排放与被覆盖作物的生物量生产有关，一般限于被覆盖作物的生长期．

参考

巴温，t.k.， T.J.格里菲斯，J.M.贝克和R.T.文特雷亚。2009。减少耕作和覆盖种植对玉米/大豆轮作生态系统温室气体预算的影响．农业，生态系统与环境134:234-242。

Haque, m.m.， S.Y. Kim, M.A. Ali, and P.J. Kim. 2015。种植和休耕期温室气体排放对单稻水稻土全球变暖潜力的贡献．植物与土壤387:251-264。

Kim，S.Y.，J.Gutierrez和P.J.Kim。2012年。在水稻土中考虑选择冬季覆盖作物作为绿肥来控制水稻种植过程中的甲烷排放。农业，生态系统与环境161:130-136。

李比希，m.a.， D.L. Tanaka, J.R. Gross, 2010。北达科他州中部休耕对土壤碳和温室气体通量的影响．中国农业科学(英文版)。

内加萨，W.， R.F. Price, A. Basir, S.S. Snapp, A. Kravchenko. 2015。覆盖作物和耕作制度对土壤CO的影响₂和N₂O通量在不同的地形位置．土壤耕作研究144:64-74。

Sanz-Cobena, A.， S. Garcia-Marco, M. Quemada, J.L. Gabriel, P. Almendros和A. Vallejo. 2014。覆盖作物能提高氮吗₂啊,公司₂,或者CH₄地中海耕地系统的土壤排放?全环境科学466-467:164-174。