生物炭与节水灌溉协同调控水稻-土壤系统中15 N标记肥料的氮素归趋及增效机制

为解决水稻生产中氮肥利用率低及水资源浪费问题，研究人员通过15 N同位素示踪技术，探究了生物炭与节水灌溉(WSI)对不同氮源（尿素、铵盐、硝酸盐）在稻-土系统中归趋的影响。研究发现：生物炭与WSI协同可提升土壤全氮含量3.87-37.80%，降低15 N损失2.09-33.43%，其中铵态氮配合生物炭处理使水稻增产26.72%且氮回收率最高。该研究为水稻绿色生产提供了氮-水协同调控新策略。

　　

这项研究像一场精密的"氮素追踪实验"，科学家们给水稻盆栽施用了三种带¹⁵
N"同位素身份证"的肥料（¹⁵
N-尿素、¹⁵
N-铵盐和¹⁵
N-硝酸盐），同时设置了生物炭"土壤改良剂"和两种灌溉模式——精打细算的节水灌溉(WSI)和传统的大水漫灌(FI)。结果发现水稻竟是个"铵态氮爱好者"，当吃到铵态氮时，它的生物量、氮吸收量和¹⁵
N回收率分别比吃硝态氮时高出26.72%、32.00%和22.81%，就像人类偏爱特定口味的营养餐。

生物炭扮演了"氮素管家"的角色，虽然没能显著改变¹⁵
N在植株和土壤中的分配比例，但它悄悄将土壤总氮库扩容，还让水稻根系更发达——这相当于既扩建了"氮素仓库"又升级了作物的"吸收管道"。而节水灌溉(WSI)则展现出"一箭双雕"的本事：灌溉用水节省8.59-29.29%的同时，水分利用效率(IWP)反而提升21.64%，就像给农田装了智能节水阀。

最精彩的发现是"黄金组合"——生物炭+节水灌溉+铵态氮，这个搭配让¹⁵
N损失降到最低，相当于给氮肥上了三重保险。该研究为破解水稻生产"高耗氮、高耗水"难题提供了精准方案，犹如为绿色农业绘制了"氮-水协同管理"的分子级路线图。