西非休耕玉米种植系统中硝化抑制作用的模型构建与生态效益研究

为解决撒哈拉以南非洲小农户因休耕期缩短导致的土壤肥力下降问题，研究人员创新性地构建了氮(N)循环模型，评估了硝化抑制对玉米产量的影响。研究发现：在低投入农业系统中，硝化抑制配合氮肥可显著提升肥料利用效率；豆科休耕对增产效果优于硝化抑制休耕。该研究为热带贫氮土壤可持续管理提供了新策略。

　　

在撒哈拉以南非洲的湿热稀树草原地区，小农户长期依赖休耕期解决土壤肥力问题。随着人口增长和耕地短缺，休耕期持续缩短导致土壤氮素(N)持续流失。这项基于科特迪瓦农业生态系统的研究，通过构建氮循环模型揭示了关键机制：

土壤有机质在休耕期积累并通过矿化(mineralization)维持肥力，但传统方式在贫氮土壤中效果有限。模型显示，单纯改变硝化过程(nitrification)对玉米产量无显著影响，但结合氮肥施用后，硝化抑制(nitrification inhibition)能使肥料利用率提升23%，减少氮素淋失。有趣的是，豆科植物休耕(legume-based fallow)的增产效果始终优于硝化抑制型休耕，而硝化抑制型覆盖作物(nitrification-inhibiting grasses)与矿物氮肥联用则展现出协同效应。

该研究首次量化了硝化抑制技术在西非传统休耕系统中的应用潜力，为平衡生态效益与粮食安全提供了模型工具。热带农业的低投入特性使得这些发现尤其珍贵——就像在贫瘠土壤中埋下了一颗定时释放的"氮胶囊"，既避免化肥滥用造成的环境代价，又能激活土壤自身的生命力。