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为解决化学氮肥利用率低、环境污染等问题，研究人员开展绿肥氮（GMN）在作物生产力及环境影响方面的研究。通过数据合成和荟萃分析，发现绿肥氮在作物、土壤中的回收率等数据，明确影响因素，为优化绿肥管理提供依据。
在全球人口持续增长的大背景下，粮食需求也在不断攀升。预计到 2050 年，农业生态系统的粮食需求要增加 60%，才能满足日益增长的人口需要。为实现这一生产目标，大量氮肥的使用成为必然选择。然而，化学氮肥在现代农业中虽被广泛应用，但其带来的问题却不容小觑。一方面，化学氮肥的平均氮素利用效率（Nitrogen Use Efficiency，NUE）仅为 38 - 40% ，这意味着大量的氮肥未被作物有效吸收利用，造成了资源的浪费。另一方面，这些未被利用的氮肥还引发了一系列严重的环境问题，比如地下水污染、空气污染以及地表水富营养化等 ，给生态环境带来了沉重的负担。因此，如何在保证作物产量的同时，提高氮素利用效率，减少活性氮（Reactive Nitrogen，Nr）流失，成为农业领域亟待解决的关键问题。
与此同时，绿肥作为一种传统且环保的农业投入品，逐渐受到人们的关注。绿肥是指将新鲜植物残体或覆盖作物施用于田间的一种农业实践 。它能通过增强土壤微生物活性，改善土壤结构，减轻土壤侵蚀，从而提高土壤养分水平。但是，绿肥容易分解，在刺激土壤碳氮转化的过程中，也会导致氮素的流失。而且，不同绿肥种类、施用方式以及环境条件，都会对绿肥氮（GM Nitrogen，GMN）的释放和利用产生影响。目前，对于 GMN 在作物生产力中的作用及其环境影响，还缺乏系统的总结；GMN 利用效率受田间管理、气候条件和土壤性质等因素影响的机制也尚不明确。基于这些问题，来自国内的研究人员开展了一项深入的研究，其成果发表在《European Journal of Agronomy》上，为农业生产中的氮素管理提供了重要参考。
在这项研究中，研究人员主要运用了两种关键技术方法。一是15N 同位素示踪技术，通过将15N 标记的绿肥施入土壤，追踪15N 在作物、土壤中的回收情况，以及在作物 - 土壤系统中的综合回收和损失情况 。二是荟萃分析方法，收集绿肥施用后作物氮吸收、表观氮素利用效率和部分因素生产力（Partial Factor Productivity，PFP，即作物产量与施氮量的百分比）的数据，计算绿肥施用的效果，并确定实现最佳氮素农艺性能的适宜条件。
下面来详细看看研究结果：
- 数据集编制：研究人员在 Scopus、Web of Science 和中国知网数据库中，检索了 1987 年 7 月至 2024 年 1 月期间，与15N 标记绿肥在后续土壤 - 作物系统中命运相关的文献。通过特定的组合检索词，筛选出有效文献，为后续研究提供数据基础。
- NdfGM命运的影响因素：研究发现，绿肥后茬作物季中，NdfGM在作物中的回收率为 24.5%（置信区间 22.1 - 26.9%，N = 149），在土壤中的回收率为 45.9%（置信区间 40.9 - 50.9%，N = 87），在作物 - 土壤系统中的总回收率为 70.4%（置信区间 64.1 - 75.7%，N = 79），总损失率为 29.6%（置信区间 25.1 - 34.1%，N = 79）。根据 BRT 模型，绿肥氮在总施氮量中的比例（GMN Ratio，GMNR）能够解释部分 NdfGM在作物回收（18.6%）、土壤回收（17.3%）、总回收（28.1%）和总损失（29.3%）中的变化 。随着 GMNR 的增加，会出现一些变化趋势，不过原文未详细阐述增加后的具体变化，需进一步查阅原始文献获取完整信息。
- 绿肥对 NdfGM命运和氮素农艺性状的影响：绿肥是易分解物质，会增强土壤碳氮酶活性，导致氮素吸收、转化和损失过程复杂。本研究中，GMN 比例是决定作物回收 NdfGM的主要因素。在低 GMN 比例下，可能更有利于作物对 NdfGM的回收，但原文未明确低比例的具体数值范围，需要结合原始研究中的更多数据确定。
- 结论：综合现有文献数据，研究系统分析了绿肥施用对作物 - 土壤系统中 NdfGM回收和氮素农艺性状的影响。结果再次确认了绿肥后，约 24.5%（置信区间 22.1 - 26.9%）的 NdfGM被后茬作物吸收，45.9%（置信区间 40.9 - 50.9%）存储在土壤中，29.6%（置信区间 25.1 - 34.1%）通过各种途径损失。BRT 模型表明，作物回收率随某些因素变化，具体因素及变化关系需结合原文图表进一步分析。
总的来说，这项研究意义重大。它完善了人们对作物 - 土壤系统中 NdfGM命运的认识，详细阐述了绿肥对作物氮素农艺性状的影响。研究结果为未来农业生产中合理选择绿肥种类组合、优化绿肥氮施用量提供了科学依据，有助于提高氮素利用效率，减少氮素损失，推动可持续农业发展。不过，研究也存在一些局限性，例如部分数据的具体范围和影响因素之间的详细关系未完全明确，未来研究可以在这些方面进一步深入探索，为农业氮素管理提供更精准的指导。
