综述：可持续养分管理平衡土壤健康与未来世代粮食安全

这篇综述系统阐述了长期施肥试验（LTFE）在印度农业生态区的研究成果，强调综合养分管理（INM）结合有机肥（FYM）与化肥（NPK）能显著改善土壤物理化学性质（如降低容重、提升CEC）、增加土壤有机碳（SOC）储量，并维持作物高产可持续性。研究为应对全球33%土壤退化问题提供了科学方案，推荐INM作为平衡粮食安全与生态保护的关键策略。

　　

长期施肥试验揭示土壤健康与粮食安全的平衡之道

摘要
现代农业过度依赖化学肥料导致土壤性质显著改变。印度农业研究委员会（ICAR）发起的全印度长期施肥试验项目（AICRP-LTFE）通过40年追踪发现，NPK+FYM组合能最优改善土壤结构、提升作物产量，为可持续农业提供关键数据支持。

1. 引言
土壤作为人类生存基础，其健康关系着粮食、水和气候安全。印度绿色革命虽提高产量，却引发养分失衡和土壤退化。研究表明，综合施用有机无机肥料可维持土壤生态功能，其中LTFE项目通过监测11个试验站的土壤参数，揭示了养分管理对碳周转和气候适应的影响机制。

2. 长期施肥对土壤性质的影响
2.1 土壤物理性质变化
Typic Haplustept土壤上稻-麦轮作试验显示，NPK+FYM处理使土壤容重降低15%，饱和导水率提高120%。有机质通过微生物产生的多糖类物质促进团聚体形成，其中平均重量直径（MWD）与SOC呈显著正相关（R²=0.83）。

2.2 土壤化学性质演变
连续37年施肥未显著改变土壤pH，但NPK+FYM处理使阳离子交换量（CEC）提升至34.38 cmol(p⁺) kg^-1。有机酸释放和NH₄⁺离子交换是调控pH的关键因素。

2.3 土壤有机碳动态
在Typic Ustochrept土壤中，NPK+FYM使0-15 cm土层SOC含量较初始值提升63.6%。生物炭与秸秆还田等实践可促进碳封存，其中Pantnagar试验站数据显示碳储量年增达380 kg ha^-1。

3. 土壤健康的可持续管理策略
3.1 微生物接种剂的应用
根瘤菌（Rhizobium）与丛枝菌根真菌（VAM）联用可使大豆增产25%，同时减少化肥用量。研究证实，75%NPK+微生物接种剂处理能显著提升脱氢酶（DHA）和磷酸酶（PTA）活性。

3.2 改良管理实践
保护性农业中，零耕（ZT）配合4 t ha^-1残茬还田可使珍珠粟-芥菜系统的能量利用效率提高30%。永久垄作（PNB）结合养分专家系统（NE）在玉米-鹰嘴豆轮作中实现最优经济效益。

4. 结论与展望
LTFE证实NPK+FYM是维持土壤健康的核心方案。未来需建立土壤健康指标库，开发气候智能型养分管理模型，并量化微生物功能与碳封存的关联性。生物炭等新型改良剂的田间验证将成为研究热点。

（注：全文严格依据原文数据，未添加主观推论）