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土壤培肥与改良团队揭示作物籽粒氮含量对长期不同施肥措施的动态响应
发布者：管理员发布时间：2026-10-12作者：段英华来源：土壤培肥与改良团队点击量：
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所土壤培肥与改良团队阐明了不同施肥措施对作物籽粒氮含量和氮素利用效率的长期影响，并揭示了假定籽粒氮含量固定的局限性。相关成果以“Divergent long-term effect of synthetic and organic fertilizer inputs on grain nitrogen content and its impact on nitrogen use efficiency assessment”为题发表于《资源、保护与回收（Resources, Conservation & Recycling）》上。
籽粒氮含量是反映籽粒蛋白质含量和营养品质的重要指标，也是计算种植系统氮素利用率（NUE）的关键参数。尽管施肥可能影响籽粒氮含量，但对于特定作物，其籽粒氮含量通常被视为常数，且很少有研究评估不同施肥措施下籽粒氮含量的长期变化。本研究整合了我国11个长期定位试验超过20年的观测数据，系统分析了不同施肥措施对小麦和玉米籽粒氮含量及产量的长期影响，并量化假定籽粒氮含量为固定值所导致的NUE评价偏差。与不施肥对照相比，施氮使小麦和玉米的籽粒氮含量分别显著提高了19%和20%。然而，在长期施用化肥的条件下，这一促进作用在小麦中逐渐减弱，在玉米中趋于稳定。与单施NPK化肥相比，配施粪肥虽然在短期内降低了籽粒氮含量，但在长期内能够有效持续提高籽粒氮含量。忽略籽粒氮含量的变化，将会导致小麦NUE被低估11%，玉米NUE被高估17%。这一结果凸显了持续监测不同施肥措施下籽粒氮含量及其时间变化的重要性。
该研究将籽粒氮含量的长期动态变化与氮素利用率评价相结合，明确了使用固定籽粒氮含量在不同作物和施肥条件下的局限，拓展了长期施肥效果的评价视角，为优化长期施肥策略及兼顾粮食产量、蛋白质品质与氮素高效利用提供了科学依据。同时，研究建议结合长期定位试验与农民田块监测，建立覆盖不同农业生态区域和施肥管理方式的籽粒氮含量监测体系，定期更新NUE和氮素收支核算参数，为区域和国家尺度的氮素利用评价及可持续氮管理提供支持。
图.不同施肥措施对籽粒氮含量和氮素利用效率的长期影响框架图
研究所博士后任科宇为论文第一作者，土壤培肥与改良团队段英华研究员和美国马里兰大学环境科学中心Zhang Xin教授为论文通讯作者，徐明岗院士和张文菊研究员参与并指导了该工作。研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、中国农业科学院科技创新工程、农业农村部长期因子网络及美国国家科学基金等项目的共同资助。
【引文方式】Ren K, Xu M, Zhang W, Duan Y, Zhang X. Divergent long-term effect of synthetic and organic fertilizer inputs on grain nitrogen content and its impact on nitrogen use efficiency assessment. Resources, Conservation & Recycling 237, 109182 (2027).
【原文链接】https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2026.109182
