《Nutrient Cycling in Agroecosystems》：Editorial on “soil health and fertilizer strategies: bridging research and practice”
编辑推荐：
本特刊“土壤健康与肥料策略：连接研究与实践”汇集了来自国际肥料发展中心（IFDC）及其合作伙伴的最新研究和综述论文，聚焦于肥料和土壤肥力管理在维持土壤健康中的作用。在纪念IFDC成立50周年之际，该论文集强调了转化研究——即开发、完善并向关键利益相关者（包括肥
本特刊“土壤健康与肥料策略：连接研究与实践”汇集了来自国际肥料发展中心（IFDC）及其合作伙伴的最新研究和综述论文，聚焦于肥料和土壤肥力管理在维持土壤健康中的作用。在纪念IFDC成立50周年之际，该论文集强调了转化研究——即开发、完善并向关键利益相关者（包括肥料行业和小农户）交付技术和创新。IFDC的使命随时间演变，但提高养分利用效率以及增强肥料可及性和可负担性仍然是核心优先事项。所收录的论文重申了IFDC通过明智的肥料和改良剂使用对土壤健康与肥力的承诺。
论文解读文章
**研究背景与问题**
全球农业土壤正面临严重且加速的土壤健康退化，威胁粮食、营养、水和生计安全。土壤健康被定义为在维持未来生产力和生态系统服务（Vanlauwe等，2023）的同时，产生足够作物产量的能力。退化主要驱动因素包括侵蚀、养分耗竭、土壤有机碳（SOC）损失、盐渍化、渍涝、压实以及来自不平衡施肥、工业活动和城市化的污染。土壤有机碳（SOC）是土壤健康的首要指标，但许多可耕地缺乏足够的有机质和必需养分。在此背景下，肥料扮演双重角色：明智使用时可增强SOC，但管理不善时会加速其下降。全球荟萃分析表明，氮磷钾（N(PK)）肥料对全球SOC有积极影响（Beillouin等，2022），但撒哈拉以南非洲（SSA）是显著例外，矿质肥料对SOC无显著效果（Chivenge等，2011）。长期试验显示，全球站点SOC含量随时间总体下降，但施用氮肥减缓了下降幅度（Ladha等，2011）。此外，作物系统中土壤退化主要由养分投入不足和管理不当导致，导致严重养分损失和生物、化学、物理质量下降。在SSA，土壤养分耗竭每年损失价值40亿美元的养分，导致大面积农业用地退化（AfDB，2006）。SSA仍是全球唯一持续保持负养分平衡的区域（Zou等，2022）。在其他肥料使用和可及性不受限的区域，土壤健康下降常归因于养分利用效率低、肥料使用比例失衡、缺乏中微量元素和土壤改良剂、推荐施肥方案一刀切以及土壤保护措施不力。研究人员开展本研究，旨在通过IFDC成立50周年之际的特刊，系统梳理肥料与土壤健康的关系，强调转化研究在连接科研与实践中的关键作用，以推动可持续集约化和土壤健康改善。该论文发表在《Nutrient Cycling in Agroecosystems》。
**主要关键技术与方法**
研究人员综合运用了以下关键技术方法：全球荟萃分析（整合Beillouin等2022年数据）评估矿质肥料对SOC的影响；长期田间试验数据（Ladha等2011年）分析SOC动态；社会经济调查与政策分析（如Bumb等系列文献）；作物模型与机器学习（如Dzotsi等2010；Jones等2003）开发决策支持系统；遥感与光谱分析（V?gen等2016）实现非破坏性SOC测定；4R养分管理框架（正确用量、时间、位置、来源）；增强效率肥料（Dimkpa等2020）与深层施肥技术（Saharawat等2026）；磷酸盐岩直接利用与部分酸化产品（Hellums等2026）；GIS与空间分析（Donkor等2025）；以及IFDC在65个国家开展的400余项培训项目积累的实践经验。样本队列来源包括全球长期试验站点、SSA区域农户调查数据以及IFDC协作网络。
**研究结果**
**土壤健康**
通过全球荟萃分析，研究人员发现N(PK)肥料对全球SOC有积极效应，但SSA无显著效果。长期试验数据显示SOC随时间下降，但氮肥施用减缓下降。其原因在于SSA生物量低、残茬移除、高侵蚀率和高温导致碳周转快。此外，传统实验室SOC测定成本高，需发展非破坏性光谱和遥感技术（V?gen等2016）。
**矿质肥料的作用与影响**
通过历史数据比较，研究人员指出当前80亿人口依赖肥料提高作物生产力，全球50%粮食供应直接归因于肥料使用（Erisman等2008）。在SSA，谷物产量停滞，粮食增产主要通过耕地扩张，导致超过1亿公顷森林和草地转化为农田。平衡施肥与集约化能减少土地扩张和生物多样性丧失。然而，过度使用导致水体富营养化、地下水污染、土壤酸化和温室气体排放等负面后果。
**连接研究与实践：IFDC的转化研究**
研究人员通过IFDC的转化研究框架，展示了从实验室到田间的技术转化路径，包括产品开发、技术转移、社会经济和政策倡议。该框架强调适应本地条件、与用户共创解决方案、迭代测试和反馈循环。IFDC还开展了增强效率肥料、深层施肥、磷酸盐岩利用、混合肥料、智能补贴等研究，并建立了全球肥料与土壤健康创新中心网络（van Duijn等2024；CEFENP 2025；IFDC 2025），作为连接基础研究、适应性田间试验、农民参与和知识交流的协作枢纽。
**总结与结论**
讨论部分指出，肥料研究自1990年代中期下降，原因包括苏联解体后肥料过剩、美国国家肥料发展中心关闭、政府和企业资助减少、行业整合抑制创新、研究重点转移以及过度使用导致的环境污名化。当前催化剂包括环境意识提升、新冠供应链中断、地缘政治冲突、可持续发展目标压力以及气候智慧农业需求。未来方向聚焦于下一代肥料产品（有机、生物、矿物、纳米等）、本地化分散生产、精准农业技术和决策支持工具。研究结论部分翻译如下：
“在IFDC庆祝成立50周年之际，其使命与1974年同样重要。通往粮食安全世界的道路由健康土壤铺就。通过弥合研究与实践之间的差距，研究人员可以确保土壤——我们最宝贵的全球资产——继续成为子孙后代繁荣的生命基础。”
