中国问题再上《Nature》头条

　　

生物通报道，2009年2月18日Nature头条新闻关注中国农业氮肥管理的问题。

 

 

文章指出，中国的科学家已经注意到过度使用氮肥可能对环境造成的恶劣影响，可能会污染空气，土壤和水体。中国是个农业大国，政府和科研工作者都推荐农民使用氮肥施肥，一方面这促进了农业亩产的提高，与1977年相比每亩地的产量都翻番了，而在氮肥的使用上也从1977年的7百万吨上升到了2005年的26.2百万吨。

 

中国农业大学资源与环境学院的教授张福锁和巨晓棠领导的课题组从九十年代开始就关注化肥与环境的问题。关注的焦点在：如何在持续提高作物产量的同时，控制或降低化肥用量、有效的减少其对环境的负面影响是全球集约化可持续农业发展面临的重大科学问题。在Nature和Science上，关于氮肥对环境的影响是个热点研究问题。

 

张福锁和巨晓棠教授的农田生态系统氮素循环与环境效应课题组论文，以“Reducing environmental risk by improving N management in intensive Chinese agricultural systems”为题发表在最新一期的美国科学院院报（PNAS）上。

 

巨晓棠和张福锁教授领导的课题组从九十年代开始，以华北平原为核心先在中国农业大学科学园建立了多学科结合的水氮综合研究基地，发现华北乃至北方旱作土壤具有很强的总硝化和总矿化能力，导致土壤极易累积硝态氮，硝态氮淋洗是氮素重要损失途径。发现充分利用根区累积硝态氮、减少向环境的迁移是氮素管理的关键。建立了北方旱作土壤利用根区硝态氮贮量的推荐施氮指标体系。在这些研究基础上，他们又把作物栽培、土壤、植物营养、生态、环境和信息技术等多学科综合，在东北旺建立了大型综合定位研究基地。通过引进或建立一系列新的农田养分原位观测方法，对小麦-玉米轮作体系氮素的各种来源、在土壤中的转化、作物吸收利用及其向环境中损失的各种途径开展的长期的定量化研究。

 

中国农业大学这篇研究性文章系统的报道了这些研究成果，特别是在国家自然科学基金重大项目“主要农田生态系统氮素行为与氮肥高效利用的基础研究”和中德BMBF合作项目“华北平原作物高产、高生产力条件下环境可持续的农业研究”的支持下，与中国科学院南京土壤研究所朱兆良院士课题组合作，在华北小麦-玉米轮作和太湖地区水稻-小麦轮作体系开展的有关工作，系统解析了单位化肥氮进入农田后农学和环境效应，揭示了氮肥损失机理，提出了在高产条件下如何实现低环境代价的技术途径，为集约化农业生产如何实现资源高效和环境友好提供了理论依据。

 

美国科学院院士、著名生态学家David Tilman评价：“该文对氮肥农学和环境效应理解取得了重要进展”。美国科学院院士Pamela Matson评价说：“这是一篇非常优秀的、我多年来阅读过的印象最深刻的论文之一。作者系统研究了中国农业生产中两个重要的集约化轮作体系（小麦-玉米，水稻-小麦）中的氮素平衡。其特色是应用国际上先进技术对氮素投入和损失途径逐个进行了系统详细观测，这是非常了不起的工作，更为重要的，他们用多年的长期试验证明了在保证产量的前提下，优化施氮仍可极大降低氮肥的环境影响，且能节约氮肥投入成本”。“该研究非常完整，作者付出了艰苦的努力。这项研究打开了中国过量施氮产生的环境效应的多扇窗户，将中国特色的农业生产研究提升到了很高的水平，即使在美国也很难实现如此高水平的研究”。

 

Nature在新闻评论中称，中国农业大学的文章传递出“less is more”的道理。（生物通 小茜）

 

Nature新闻文章检索：Nitrogen fertilizer warning for China

http://www.nature.com/news/2009/090216/full/news.2009.105.html