有机与无机肥配施提升中国稻田产量与碳中和潜力的协同路径研究

为解决粮食安全与碳中和目标的矛盾冲突，研究人员通过脱氮-分解模型(DNDC)评估了中国稻田有机/无机肥配施对产量和碳平衡的影响。结果表明：化学氮肥(N)150-250 kg N ha?1可提升植物碳汇(1.0-1.2 t C ha?1)，配合绿肥使产量提高7%；而秸秆还田或粪肥需降低N2O排放(0.22 t CO2-eq ha?1)以增强碳中和潜力，为稻田可持续管理提供科学依据。

　　

在中国稻田生态系统中，实现高产与碳中和的双重目标面临严峻挑战，尤其有机肥施用常导致两者相互制约。为破解这一矛盾，研究者采用脱氮-分解模型(DNDC)系统评估了不同施肥策略的协同效应。数据显示：单一化学氮肥(N)处理下，稻谷产量(6.36-9.48 t ha^?1)与碳汇(3.49-13.42 t C ha^?1)呈正相关，其中150-250 kg N ha^?1区间能显著促进植物固碳。当化学氮肥与绿肥、秸秆还田或粪肥配施时，产量可提升约7%，但碳中和潜力会下降20%。

关键突破点在于：150-200 kg N ha^?1配施绿肥时，需同步增加1.0 t C ha^?1植物碳汇并减少0.22 t CO₂-eq ha^?1的N₂O排放；而200-250 kg N ha^?1配施秸秆或粪肥则需提升1.2 t C ha^?1固碳量或降低全球增温潜势(GWP)。这项研究为稻田系统"增产减排"提供了精准调控方案，特别指出中低量氮肥与绿肥组合最具应用前景，但碳减排技术的持续优化仍是实现碳中和的关键。