近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所肥料及施肥技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，綠肥協(xié)同生物炭能夠在減氮30%條件下提升玉米農(nóng)田土壤質(zhì)量并有效緩解碳足跡。相關(guān)研究成果發(fā)表在《Farming System》上。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)劉蕊博士與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所常單娜助理研究員為論文共同第一作者，山西農(nóng)業(yè)大學(xué)程永鋼研究員和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所曹衛(wèi)東研究員為論文通訊作者。

長期以來，過量施用化肥在保障糧食產(chǎn)量的同時(shí)，也會引發(fā)土壤退化、溫室氣體排放加劇等問題。如何在減少化學(xué)氮肥投入的前提下，兼顧作物穩(wěn)產(chǎn)、土壤質(zhì)量提升與生態(tài)效益，成為農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的核心挑戰(zhàn)。綠肥作為清潔有機(jī)肥源，能提升土壤肥力、固碳減排，但單一應(yīng)用的環(huán)境效益存在區(qū)域不確定性；生物炭雖能改善土壤結(jié)構(gòu)、減少溫室氣體排放，卻因成本較高限制了大面積推廣。二者協(xié)同配合部分氮肥減量，能否彌補(bǔ)單一措施的不足，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與生態(tài)效益的雙贏，亟待深入研究。

該研究依托甘肅武威田間定位試驗(yàn)，系統(tǒng)測定了玉米生長、土壤理化性質(zhì)、溫室氣體排放等指標(biāo)，并綜合評估了土壤質(zhì)量、碳足跡及生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)果表明，間作綠肥在減氮30%條件下可保障玉米生產(chǎn)力，配施生物炭后進(jìn)一步提升了地上部生物量與氮素吸收量。與常規(guī)施氮相比，綠肥配施生物炭處理使土壤有機(jī)質(zhì)、硝態(tài)氮、有效磷及微生物量碳含量顯著提升，土壤質(zhì)量指數(shù)提高29.2%；同時(shí)有效降低了二氧化碳和氧化亞氮排放，減弱了全球增溫潛勢。在碳足跡方面，該處理通過提高凈初級生產(chǎn)力、增加生物炭碳輸入，顯著提升了生態(tài)系統(tǒng)凈碳預(yù)算，降低了碳足跡；結(jié)合作物增產(chǎn)帶來的收益提升與碳成本下降，實(shí)現(xiàn)了凈生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益的提高。該研究為西北旱區(qū)通過綠肥與生物炭協(xié)同配合氮肥減量，實(shí)現(xiàn)作物穩(wěn)產(chǎn)、土壤改良與碳減排多贏目標(biāo)提供了科學(xué)依據(jù)。

間作綠肥減氮配施生物炭實(shí)現(xiàn)提質(zhì)、增產(chǎn)、減碳、增效

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https://doi.org/10.1016/j.farsys.2025.100190