《Journal of Integrative Agriculture》：National-scale nitrogen input thresholds and nitrogen use efficiency in global croplands with livestock manure recycling
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摘要氮（N）管理对于平衡农畜系统中的作物产量与环境可持续性至关重要。然而，在全球尺度上，氮输入量、氮利用效率（NUE）和氮盈余的显著空间变异仍未得到充分量化。本研究构建了183个国家从1961年至2020年的国家氮预算，并分析了氮输入量、作物吸氮量、NUE与氮盈余之间的长期关
摘要
氮（N）管理对于平衡农畜系统中的作物产量与环境可持续性至关重要。然而，在全球尺度上，氮输入量、氮利用效率（NUE）和氮盈余的显著空间变异仍未得到充分量化。本研究构建了183个国家从1961年至2020年的国家氮预算，并分析了氮输入量、作物吸氮量、NUE与氮盈余之间的长期关系。全球范围内，1961年至2020年间耕地氮输入量显著增加，伴随作物吸氮量上升、NUE先降后升，以及氮盈余持续攀升。我们的研究发现，2020年全球耕地主要依赖合成肥料施肥，导致氮盈余呈现高度异质性（-31至441 kg N ha?1）。许多地区，尤其是亚洲、欧洲和南美洲，表现出低NUE与高氮盈余并存的特征。在77个国家中观察到施肥氮量与作物吸氮量之间呈倒U型响应曲线，其中44个国家的拐点位于不同的氮阈值处。将总氮输入量优化至165-200 kg N ha?1可显著提升高投入国家的NUE，而80-100 kg N ha?1的氮输入量可增强低投入国家的利用效率。战略性调整粪肥使用和总氮输入量为提高NUE和实现更高的农业可持续性提供了可行路径。
Li Zheng（李正）|Wim de Vries|Gerard H. Ros|Ji Liu（刘吉）|Xuekai Jing（景雪凯）|Yulong Shi（石玉龙）|Yu Liu（刘宇）|Qingwen Zhang（张清文）
中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，农业清水流域组，北京 100081，中国
