近期,農學院花生科技創新團隊圍繞“綠肥輪作與氮肥減施協同提升花生產量及土壤質量”這一科學問題,從微生物群落、土壤養分與作物生理響應等多個層面系統闡明了“花生+冬黑麥”的增產增效機制,并從多目標決策角度驗證了其綜合優勢。相關成果分別發表于Field Crops Research(池利君為第一作者,張昆教授與楊東清副教授為共同通訊作者)和Farming System(肖佳宸為第一作者,楊東清副教授為通訊作者)。山東農業大學農學院為第一完成單位,圖書館陳金老師在數據分析方面給與支持。
針對我國春花生產區普遍存在的連作障礙與冬閑田資源利用不足等問題,團隊從農田生態系統整體優化出發,提出“春花生—冬黑麥草”輪作模式。該模式在春花生收獲后播種黑麥草,次年4月底可選擇全量翻壓還田作為綠肥,也可作為飼草收獲利用,實現“種養結合、用養兼顧”。研究表明,該模式可有效提高冬春季節土地利用效率,在改善土壤質量的同時提升農業綜合收益。
在微觀機制層面(發表于Field Crops Research),研究揭示了綠肥還田與氮肥減施對土壤微生態及花生產量的調控機制。結果表明,在黑麥草還田條件下,減施25%氮肥處理可實現與常規施氮水平相當的莢果產量,同時顯著提高氮肥農學利用效率。該模式可富集溶桿菌屬、芽孢桿菌屬等有益微生物群落,并抑制梭孢霉、曲霉及鐮孢菌屬等潛在土傳病原菌豐度;同時提高土壤酶活性,優化土壤碳氮化學計量特征,增強花生葉片光合生理功能,從而實現產量穩定與氮肥高效利用的協同提升。
在宏觀系統評價層面(發表于Farming System),團隊利用CRITIC-TOPSIS多指標決策評估了不同氮肥水平及綠肥利用方式下的農藝表現、經濟效益與生態效應。結果表明,盡管“割除用作飼草+高氮投入”在經濟收益方面表現較優,但“全量還田+減施25%氮肥”在降低土壤容重、提高有機碳與全氮含量及提升土壤酶活性方面優勢顯著,綜合評價結果最優,被確定為兼顧產量穩定性與生態可持續性的優選模式。

(A)土壤細菌屬水平群落構成,(B);土壤真菌屬水平群落構成,(C)土壤理化性狀,(D)花生籽仁產量和氮肥偏生產力及農學利用率;(E)基于CRITIC-TOPSIS對不同施氮水平下黑麥草–花生輪作系統農藝、經濟與生態效應的綜合評價。
該研究得到山東省重點研發計劃項目和大學生創新訓練的資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.fcr.2025.110297
https://doi.org/10.1016/j.farsys.2026.100217
編 輯:萬 千
審 核:賈 波








