近日，農(nóng)學(xué)院玉米栽培生理生態(tài)團(tuán)隊(duì)在《The Crop Journal》期刊發(fā)表了題為“Impacts of controlled-release fertilizer application on maize yield stability, soil quality and carbon footprint in Huang-Huai-Hai Plain”的研究論文。農(nóng)學(xué)院在讀博士生郭旭為論文第一作者，趙斌教授為通訊作者。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)為第一完成單位。

該研究依托2013年建立的田間定位試驗(yàn)，提出了一種綜合考慮產(chǎn)量、土壤和環(huán)境因素的評(píng)價(jià)框架。研究團(tuán)隊(duì)分析了產(chǎn)量穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)效益、土壤質(zhì)量指數(shù)（SQI）及碳足跡，并結(jié)合多準(zhǔn)則決策方法，對(duì)聚合物包膜尿素（PCF）、硫包衣尿素（SCF）和普通尿素（CU）的施用效果進(jìn)行了系統(tǒng)比較。研究旨在篩選出綜合表現(xiàn)最優(yōu)的控釋尿素類型，為黃淮海平原集約化玉米生產(chǎn)的綠色施肥管理提供科學(xué)依據(jù)。

在產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益方面，PCF和SCF處理的產(chǎn)量分別較CU提高4.5%和6.3%，累計(jì)凈收益分別高出24.3%和31.5%，展現(xiàn)出顯著的增產(chǎn)增收優(yōu)勢。然而在產(chǎn)量穩(wěn)定性方面，SCF處理的可持續(xù)產(chǎn)量指數(shù)（SYI）優(yōu)于PCF。在土壤質(zhì)量方面，PCF處理表現(xiàn)最為突出，其SQI較SCF和CU處理分別提升8.7%和41.1%。與CU處理相比，PCF處理顯著提高了蔗糖酶（S-SC）、亮氨酸氨基肽酶（S-LAP）、酸性磷酸酶（S-ACP）等多種土壤酶活性，同時(shí)顯著增加了土壤養(yǎng)分含量并降低了土壤容重，有助于長期維持與提升土壤肥力。在碳足跡方面，PCF和SCF處理的累積N2O排放量分別比CU處理高出114.3%和88.9%，從而增加了直接全球變暖潛勢（GWPdirect）和碳足跡。TOPSIS多準(zhǔn)則分析將各處理綜合排名為SCF > PCF > CU > CK，SCF處理綜合表現(xiàn)最優(yōu)。上述結(jié)果表明，硫包衣尿素是黃淮海平原集約化玉米生產(chǎn)中兼顧產(chǎn)量效益與環(huán)境可持續(xù)性的優(yōu)選策略。未來研究應(yīng)進(jìn)一步將控釋肥管理與其他可持續(xù)農(nóng)業(yè)措施協(xié)同整合，針對(duì)不同氣候和土壤條件開發(fā)更精準(zhǔn)的施肥方案，以實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)、固碳與減排的多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化。

控釋肥料施用對(duì)玉米產(chǎn)量穩(wěn)定性、土壤質(zhì)量和碳足跡的影響

該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目等資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cj.2026.01.013

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波