近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所肥料及施肥技术创新团队研究发现，绿肥协同生物炭能够在减氮30%条件下提升玉米农田土壤质量并有效缓解碳足迹。相关研究成果发表在《Farming System》上。山西农业大学刘蕊博士与中国农业科学院农业资源与农业区划研究所常单娜助理研究员为论文共同第一作者，山西农业大学程永钢研究员和中国农业科学院农业资源与农业区划研究所曹卫东研究员为论文通讯作者。
长期以来，过量施用化肥在保障粮食产量的同时，也会引发土壤退化、温室气体排放加剧等问题。如何在减少化学氮肥投入的前提下，兼顾作物稳产、土壤质量提升与生态效益，成为农业绿色发展的核心挑战。绿肥作为清洁有机肥源，能提升土壤肥力、固碳减排，但单一应用的环境效益存在区域不确定性；生物炭虽能改善土壤结构、减少温室气体排放，却因成本较高限制了大面积推广。二者协同配合部分氮肥减量，能否弥补单一措施的不足，实现生产与生态效益的双赢，亟待深入研究。
该研究依托甘肃武威田间定位试验，系统测定了玉米生长、土壤理化性质、温室气体排放等指标，并综合评估了土壤质量、碳足迹及生态经济效益。结果表明，间作绿肥在减氮30%条件下可保障玉米生产力，配施生物炭后进一步提升了地上部生物量与氮素吸收量。与常规施氮相比，绿肥配施生物炭处理使土壤有机质、硝态氮、有效磷及微生物量碳含量显著提升，土壤质量指数提高29.2%；同时有效降低了二氧化碳和氧化亚氮排放，减弱了全球增温潜势。在碳足迹方面，该处理通过提高净初级生产力、增加生物炭碳输入，显著提升了生态系统净碳预算，降低了碳足迹；结合作物增产带来的收益提升与碳成本下降，实现了净生态经济效益的提高。该研究为西北旱区通过绿肥与生物炭协同配合氮肥减量，实现作物稳产、土壤改良与碳减排多赢目标提供了科学依据。
间作绿肥减氮配施生物炭实现提质、增产、减碳、增效
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.farsys.2025.100190
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