由于人口增加，氣候變化以及城市化，全球糧食安全將面臨越來越激烈得挑戰，而過量氮肥施用已成為可持續或集約化農業的主要挑戰之一。水田兩熟輪作制度是長江中下游典型的作物體系之一。因此，研究氮肥管理對水田兩熟制下作物產量，子粒品質和土壤肥力的影響是了解其體系下養分利用效率的關鍵。
武漢植物園農業環境生態學科組博士生劉闖在陳防研究員、劉毅研究員與英國洛桑研究所Lianhai Wu研究員等老師共同指導下，利用多指標綜合評估方法研究了我國長江流域主要輪作系統(水稻-小麥、水稻-油菜和早稻-晚稻)下作物產量、品質與土壤肥力對農田不同氮措施的響應。結果表明：1）綜合評價指標對單一屬性（即種子產量，作物質量和土壤肥力）的擬合度很好；2）施用緩控釋尿素（如小麥和油菜田中的稻米：150 kg N ha-1，其他作物：120 kg N ha-1）配施普通尿素（30 kg N ha-1）和前季作物秸稈處理在維持或輕微增加作物產量和氮素利用效率方面仍具有重要作用；3）基于多指標綜合評價方法獲得氮素管理策略雖然輕微降低了作物產量與氮素利用效率，但能明顯改善作物子粒品質和維持土壤肥力。該研究為長江流域水田兩熟輪作體系合理養分管理提供了理論依據。
相關研究成果以“Impacts of nitrogen practices on yield, grain quality, and nitrogen‐use efficiency of crops and soil fertility in three paddy‐upland cropping systems”為題，發表在國際著名學術期刊《Journal of the Science of Food and Agriculture》上。武漢植物園和英國洛桑研究所共同參與了該研究。研究工作得到了國家基礎研發專項(2016YFD0200108)，農業農村部公益性行業專項(20150312203)，國家留學基金委《2018年中英聯合博士生創新基金》 (201802527008) 和英國生物技術與生物科學研究理事會(BBSRC)“Soils to Nutrition” (S2N, BBS/E/C/000I0320 and BBS/E/C/000I0330)等項目的資助。
文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jsfa.10841
研究位點分布圖
不同作物下氮素管理的綜合評價指數
