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随着全球人口增长，保障粮食安全面临挑战，有机农业被视为可持续发展的方向。研究人员开展了 “有机施肥系统对紫花苜蓿和商品作物产量及产量变异性的影响” 研究。结果表明，有机施肥能提高多数作物产量，不同施肥系统效果有差异。该研究为有机农业发展提供参考。
在全球人口持续增长的大背景下，到 2050 年预计将超过 97 亿，粮食安全问题愈发严峻。与此同时，环境退化和气候变化不断加剧，给农业生产带来诸多挑战，比如降水模式改变、气温上升以及极端天气事件增多，这些都严重影响着农业系统的生产力，使农业面临更大的不确定性。有机农业作为一种可持续发展的农业模式，被寄予厚望。它不仅能在一定程度上缓解全球变暖，适应气候变化，还能长期提升土壤肥力。不过，有机农业在作物生产力方面，与传统农业相比存在产量差距，而且有机农业系统中作物产量稳定性的相关研究较少，尤其是针对不同有机施肥方式的长期比较研究稀缺。为了填补这一知识空白，来自奥地利的研究人员开展了一项为期 10 年的田间试验研究，相关成果发表在《European Journal of Agronomy》上。
研究人员选择在奥地利东部的 “Rutzendorf” 有机农场进行试验。该农场位于温暖干燥的地区，土壤为石灰性黑钙土。研究采用了完全随机区组设计，设置了三个有机施肥系统（Fertilization System，FS）进行对比试验，每个系统重复四次。这三个施肥系统分别为：FS1，无牲畜，仅使用紫花苜蓿绿肥（Green Manure，GM）；FS2，无牲畜，使用紫花苜蓿绿肥和城市堆肥（GM+Municipal Compost，MC）；FS3，有牲畜，使用紫花苜蓿作饲料并施用农家肥（Forage Use+Farmyard Manure，FU+FYM）。研究过程中，通过对作物产量、土壤表面氮平衡等指标进行测定和分析，来探究不同施肥系统对紫花苜蓿和多种商品作物（如谷物玉米、春大麦、豌豆、冬黑麦、紫花苜蓿后冬小麦（Winter Wheat after Lucerne，WWL）和豌豆后冬小麦（Winter Wheat after Peas，WWP））产量及产量变异性的影响 。
在紫花苜蓿干物质（Dry Matter，DM）产量方面，研究发现其年际变化显著，受施肥系统影响不明显，但在部分产量较低的年份，添加城市堆肥或农家肥有提高产量的趋势。例如在 2010、2012、2013 等年份，这种趋势较为明显。而在土壤表面氮平衡上，GM 和 GM+MC 处理表现出较高的正氮平衡，因为紫花苜蓿地上部分的氮大量留存，且气态氨损失较小，GM+MC 处理还因堆肥施肥增加了氮输入；FU+FYM 处理则呈现负氮平衡，因为紫花苜蓿的氮被输出，且农家肥的氮输入相对较少 。
对于商品作物的产量，不同作物受年份和施肥系统的影响各异。像 WWL 的产量受年份和施肥系统影响显著，多数年份 GM+MC 和 GM 处理的产量高于 FU+FYM 处理；玉米产量主要受年份影响，在低产年份，FU+FYM 系统的产量相对较低；春大麦产量受年份和施肥系统影响明显，GM+MC 和 FU+FYM 处理能提高产量；豌豆产量受年份影响大，施肥系统对其产量影响不显著；WWP 产量受年份、施肥系统及其交互作用影响显著，GM+MC 和 FU+FYM 处理在高产和低产年份都能提高产量；冬黑麦产量受年份和施肥系统影响，GM+MC 和 FU+FYM 处理产量较高；从谷物单位产量来看，年份和施肥系统影响显著，GM+MC 和 FU+FYM 处理产量更高。同时，研究还发现，施肥系统对作物产量稳定性的影响主要体现在 WWL 的 DM 产量变异系数（Coefficient of Variation，CV）上，FU+FYM 处理的 CV 最高，不过调整后的变异系数（adjusted Coefficient of Variation，aCV）不受施肥系统影响。
综合来看，该研究表明不同有机施肥系统对作物产量和产量稳定性有着不同的影响。持续施用有机肥料，尤其是 FS2 和 FS3，能积极影响紫花苜蓿的 DM 产量和多种商品作物的谷物产量。而且，GM+MC 系统的产量表现与基于牲畜的 FU+FYM 系统相当，显示出有效的氮利用。不过，研究也指出，10 年的研究时间相对较短，在评估产量稳定性方面存在一定局限性，未来还需要更多长期实验、方法改进，以及对不同生态区域的研究，以更全面地了解有机施肥系统对农业可持续性和气候适应性的影响 。该研究为有机农业施肥策略的优化提供了重要依据，有助于推动有机农业在应对气候变化和保障粮食安全方面发挥更大作用。
