《Industrial Crops and Products》：Is camelina a low-input feedstock for biofuel production? Responses to nitrogen and tillage: from literature review to field data
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研究人员比较了六种氮（N）施肥和耕作方式情景对亚麻荠的影响。最高种子产量出现在最小耕作和≥60 kg N ha-1条件下。最低碳强度（CI）（<20 g CO2e MJ-1）是在无氮肥条件下实现
研究人员比较了六种氮（N）施肥和耕作方式情景对亚麻荠的影响。最高种子产量出现在最小耕作和≥60 kg N ha-1条件下。最低碳强度（CI）（<20 g CO2e MJ-1）是在无氮肥条件下实现的。免耕和最小耕作的无施肥系统均符合可再生能源指令II（RED II）要求。
亚麻荠（Camelina sativa (L.) Crantz）作为一种低投入油料作物，近年来因其在可持续航空燃料（SAF）生产中的潜力而受到广泛关注。欧盟可再生能源指令（RED）和ReFuelEU Aviation法规要求生物燃料原料满足严格的温室气体（GHG）减排标准，且种植阶段的环境性能对整体碳强度（CI）贡献显著。然而，现有研究多聚焦于种子产量优化，缺乏将田间试验与生命周期评估（LCA）相结合的系统性分析。为填补这一空白，研究人员系统整合了文献综述与三年田间试验数据，旨在评估氮（N）肥、耕作方式及播种期对亚麻荠产量、CI和经济性的综合影响，为低投入、低碳原料的种植管理提供科学依据。该研究于2020–2023年在意大利博洛尼亚大学实验农场（Cadriano，Bologna）进行，土壤为壤土（pH 6.69，有机质1.80%），采用春亚麻荠品种‘Alba’（来自西班牙Camelina Company Espa?a）。论文发表在《Industrial Crops and Products》。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：系统文献综述（基于Scopus数据库，检索1997–2025年间30项田间试验，提取氮肥响应数据，包括种子产量、油含量和油产量变化率，并通过回归分析确定最优氮肥范围）；三年田间试验（条裂区设计，4个重复，主因子为耕作方式[免耕 vs. 最小耕作]，副因子为播种期[10月初SD1 vs. 10月底/11月初SD2]，子因子为氮肥水平[0、60、120 kg N ha
-1]）；生命周期评估（LCA，从摇篮到农场大门，功能单位为kg CO
2e ha
-1和g CO
2e MJ
-1，采用IPCC排放因子计算N
2O排放）；经济效益分析（计算净现值NPV和效益成本比BCR）。
**3.1 亚麻荠对氮肥的响应：文献数据分析**：通过分析30项研究（93个观测值），发现73%的氮肥用量≤109 kg N ha
-1，证实亚麻荠的低投入特性。种子产量在80–109 kg N ha
-1范围内达到峰值，超过170 kg N ha
-1后出现平台甚至下降；油含量在高氮肥下呈负响应（中位数约-4%）；油产量的最优氮肥用量约128 kg N ha
-1，但响应在80 kg N ha
-1后减弱。二次回归模型（r2=0.12）表明氮肥仅解释部分变异，土壤初始氮和气候条件贡献显著。
**3.2 亚麻荠对氮肥、耕作方式和播种期的响应：田间结果**
**3.2.1 气象数据**：2022–2023年生长季出现极端降水事件（5月前20天降雨约300 mm），导致油含量低于典型值（300–330 g kg
-1，较正常低5–8个百分点），但品种‘Alba’仍表现出良好适应性。
**3.2.2 农艺结果**：播种期显著影响株高（SD2：0.84 m vs. SD1：0.78 m）和密度（SD1密度高30%）；免耕密度显著高于最小耕作（高50%），但最小耕作下的茎秆产量（4124 vs. 3328 kg DM ha
-1）和种子产量（高14%）更高；氮肥显著增加茎秆和种子产量，但60和120 kg N ha
-1之间无显著差异（种子产量：+28% vs. +45%）；种子油含量仅受耕作方式影响（免耕325 vs. 最小耕作311 g kg
-1）；油产量在最小耕作、晚播和无氮肥条件下显著更高。
**3.2.3 碳强度（CI）计算**：氮肥施用和残茬N
2O排放是农业阶段GHG排放的主要来源（占总排放25–39%）。无氮肥处理CI最低（免耕18.9 g CO
2e MJ
-1，最小耕作19.8 g CO
2e MJ
-1），而高氮肥（120 kg N ha
-1）下CI升至36.7和32.7 g CO
2e MJ
-1。免耕和最小耕作无施肥系统的GHG减排率分别达73%和72%，均满足RED II要求的65%减排阈值。
**3.2.4 经济效益分析结果**：所有处理均盈利（BCR>1），NPV在175.5–397.7 � ha
-1之间。最小耕作+120 kg N ha
-1获得最高NPV（397.7 � ha
-1）和BCR（1.73），但CI也最高；无氮肥处理CI最低但NPV较低（免耕182.3 � ha
-1，最小耕作186.1 � ha
-1）。经济效益与CI呈正相关。
讨论部分总结：文献综述和田间试验共同表明，亚麻荠的氮肥响应在80 kg N ha
-1后出现收益递减，高氮肥不仅增加CI，还可能导致抗倒伏性下降和病害风险增加。最小耕作在产量和CI间达成较好平衡，而免耕系统需更长的过渡期。通过将亚麻荠作为冬季中间作物种植，可减少间接土地利用变化（iLUC）的碳信用（约15.3 g CO
2e MJ
-1），进一步提升可持续性。未来研究应聚焦于提高氮肥效率（NUE）的品种选育和多站点验证。
研究结论部分翻译：为未来亚麻荠作为可持续生物燃料原料的规模化推广，必须严格遵守RED可持续性准则及既定的环境与监管要求。正如文献综述所强调，现有大多数研究仅关注以种子产量和生产力参数反映的农艺管理优化。然而，当将亚麻荠视为可持续生物燃料原料时，实现低碳强度（CI）可能与最大化种子产量同等重要。因此，未来研究和农艺建议应优先考虑在维持生产力并限制种植相关GHG排放的同时，提高氮肥效率（NUE）的管理策略。本研究结果表明，提高NUE是改善亚麻荠生产系统农艺和环境性能的关键杠杆点，从而支持符合可持续性要求和GHG减排目标。即便如此，亚麻荠生产必须为农民提供合理的经济利润，这可能需要全面重构研究思路。将低CI与高种子产量的协同优化作为未来亚麻荠管理研究及育种计划的主要目标。在低CI和高种子产量间找到平衡，将使生产者能够在获得盈利种子产量的同时，从碳信用和激励措施中获取协同财务收益。针对NUE的品种筛选对亚麻荠具有高度重要性和价值，因为鉴定出无需增加氮肥即可实现更高产量的品种将直接降低系统CI，促进进一步可持续性。此外，需要多站点实验以更大规模验证所得结果，并开发模型以预测不同情景、土壤气候和地区的CI。为使亚麻荠成为生物燃料生产的领先原料，工业与科学界必须合作，致力于在完全满足认证要求的同时，使该作物更具生产力和可持续性。
