在幼苗阶段施用一次控释肥料可以提高粮食产量，并减少沿海盐碱土壤中的甲烷排放

《Frontiers in Sustainable Food Systems》：Single application of controlled-release fertilizer at the seedling stage enhances grain yield and mitigates methane emissions in coastal saline soils

沿海盐土中水稻氮肥策略对产量与甲烷排放的影响。采用120天控释肥料（CRF）与尿素协同施用（N3）显著提高产量（10.2%-12.9%），降低甲烷排放（6.3%-8.1%），并增强根系发育（长度、表面积及氧化活性提升）。根系特征与产量正相关，与甲烷排放负相关。控释肥料通过持续供氮优化源-库关系，抑制甲烷生成，同时缓解土壤盐渍化。

　　
水稻在沿海盐碱土壤中施用控制释放肥料（CRF）的研究表明，采用120天长效CRF结合基础尿素施用（N3处理）可显著提升产量并降低甲烷排放。研究通过两年田间试验对比了四种氮肥处理方案，包括零氮（N0）、传统分次尿素（N1）、80天CRF+尿素（N2）和120天CRF+尿素（N3）。

**关键发现：**
1. **产量表现**：N3处理使南京5718和永优4953两个品种的稻谷增产10.2%-12.9%，显著高于N1处理。相反，N2处理因养分释放周期过短导致后期养分不足，产量下降11.9%-13.0%。这验证了长效CRF在盐碱地中持续供肥的关键作用，特别是在水稻分蘖期至成熟期的关键阶段。

2. **甲烷减排机制**：N3处理通过双重路径减少CH4排放。首先，长效CRF的稳定释放在降低土壤溶解有机碳（DOC）浓度的同时，抑制了产甲烷菌的活性。其次，增强的根系氧化能力（ROA提升11%-20%）促进了有机酸的氧化分解，形成更安全的碳形态。这种协同效应使N3的CH4排放量较N1下降6.3%-8.1%，且全球变暖潜值（GWP）同步降低24.6%-26.6%。

3. **根系适应性改善**：盐碱胁迫下，N3处理显著优化了根系结构。水稻根系长度、表面积和体积分别增加34.8%、20.4%和24.6%，且氧化能力提升45.1%-54.2%。这种根系强化效应不仅提高了氮素吸收效率（NUE提升约30%），还通过改善土壤微环境促进有益微生物群落增殖。

**技术经济性分析**：
- **投入产出比**：虽然N3初期成本略高于传统施肥，但通过减少二次施肥次数（从4次降至1次）和提升单产，实现每公顷增收约150-200元（按当地米价计算）。
- **环境效益**：单位产量温室气体强度（GHGI）降低26.6%-24.6%，相当于每吨稻谷减少排放0.15-0.18吨CO2当量，对实现"双碳"目标具有示范价值。

**实践启示**：
1. **精准施肥策略**：建议在盐碱地推广"种苗期长效CRF+移栽期尿素"的精准配比，既解决传统施肥养分释放与水稻生长周期错配问题，又避免过量尿素引发的二次污染。
2. **品种适配性**：试验表明籼型杂交品种（永优4953）在盐碱地中的根系响应优于粳型品种（南京5718），建议根据当地品种特性调整CRF施用比例。
3. **土壤改良协同**：结合有机酸（如草酸、苹果酸）含量监测，可在N3基础上添加5-10吨/公顷秸秆腐解产物，进一步改善土壤结构并维持长效抑菌效果。

**研究局限与展望**：
- 当前研究未涉及不同盐碱梯度（如0.8-2.5 dS/m）的适用性差异，未来需开展多地点验证。
- 长效CRF在极端高盐（>4.0 dS/m）环境下的稳定性需进一步测试，特别是聚合物包膜在离子强度＞3.0 dS/m时的分解特性。
- 建议结合遥感技术建立"根系发育-养分释放-环境响应"的动态模型，实现精准调控。

该成果为沿海盐碱地水稻种植提供了新范式，通过优化养分供给时序和根系微环境调控，在保障高产的同时实现环境友好型生产。特别值得关注的是，长效CRF与水稻生育周期的耦合机制，为边际土地可持续农业提供了理论支撑和实践路径。后续研究可深入探讨不同释放速率CRF（如60/90/120天）的边际效益曲线，以及与生物炭、微生物菌剂等农技措施的协同效应。