史文嬌團隊關于評估高標準農田氮素利用效率提升及環境影響減緩成效的研究進展
在全球糧食安全與生態環境保護的雙重壓力下，中國農業正面臨前所未有的農業轉型挑戰。當前，中國正大力推進高標準農田建設，其在高產穩產方面的成效已得到廣泛共識。然而，高標準農田建設在保障糧食安全的同時，是否能同時實現資源高效和環境友好？在“雙碳”目標和綠色發展背景下，這些關鍵問題仍缺乏系統評估。
近日，史文嬌研究團隊對高標準農田建設后的氮肥利用效率及其環境影響進行了系統評估。研究對中國黃淮海區開展了大規模問卷調查，覆蓋小麥抽樣縣404個、玉米抽樣縣328個和水稻抽樣縣115個，獲取了高標準農田建設的第一手農田管理及氮肥利用數據。結合縣級統計數據，構建了抽樣縣與抽樣項目區對比的綜合評估體系，評估了氮素利用效率提升和環境影響減緩的成效；針對高氮低效縣設計了不同的減量增效情景，評估了不同減氮情景在區域尺度上的成效潛力。
研究發現，高標準農田小麥、玉米和水稻三大糧食作物的施氮強度均顯著低于縣尺度平均水平，氮肥利用率顯著高于縣尺度平均水平，達50.2%-55.2%。氨（NH3）揮發強度較縣尺度平均水平降低了9.9-12.2 kg N/ha，氮淋溶損失減少了6.5-16.9 kg N/ha，氧化亞氮（N2O）排放降低了1.2-1.6 kg N/ha。如果將黃淮海地區三種作物的氮肥施用量均能降至高標準農田管理下的施氮水平，區域尺度上三大作物NUE可提升12.9-19.5%，氮淋溶、NH3揮發以及N2O排放可減少37.4-66.5%。研究揭示了高標準農田建設在實現糧食安全與資源高效的雙贏突破，為高標準農田建設提供了成效評價的量化依據與未來規劃的政策參考。
相關研究成果發表在一區TOP期刊《Journal of Integrative Agriculture》，中國科學院地理資源所史文嬌研究員為論文通訊作者，原客座研究生王曉青（現為南京大學博士研究生）為第一作者，中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所余強毅研究員、中國科學院地理資源所鄧祥征研究員、中國科學院空天信息創新研究院左麗君研究員、河北師范大學石曉麗教授等為合作作者。
論文信息:Wang Xiaoqing,Shi Wenjiao*,Yu Qiangyi,Deng Xiangzheng,Zuo Lijun,Shi Xiaoli,Wang Minglei,Li Jun. Well-facilitated farmland improves nitrogen use efficiency and reduces environmental impacts in the Huang-Huai-Hai Region,China. Journal of Integrative Agriculture,2025,24(8):3264-3281.
論文網址:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311925000085
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