近日，中国农业科学院棉花布局与低碳生产技术创新团队围绕新疆滴灌棉田氮肥投入高、减氮后产量下降等问题展开研究，明确了生物炭可提高减氮条件下棉花产量的稳定土壤和养分调控机理，为干旱区棉花稳产增效、改土培肥和作物氮高效利用提供理论支撑。相关研究成果以“Biochar buffers yield penalties under nitrogen reduction in arid irrigated cotton by improving soil functional status and nitrogen-use efficiency”为题发表在国际知名期刊《农业科学学报（Journal of Integrative Agriculture）》（中科院一区）上。

新疆棉花生产主要依赖膜下滴灌与集约化施肥管理，但长期高氮投入易导致氮肥利用效率下降，并增加土壤盐分累积与功能退化风险。适度降低氮肥用量是推动棉花生产绿色转型的重要措施，但减氮条件下养分供应不足可能造成产量损失。生物炭凭借其多孔结构及较强的水分和养分保持能力，能够改善土壤水盐环境与养分供应状况。因此，明确生物炭对减氮条件下土壤功能和棉花产量的调控作用，是实现新疆棉花稳产增效与绿色生产亟待解决的关键问题。

该研究在新疆昌吉开展连续两年大田试验，设置不同生物炭和施氮水平，系统评估生物炭施用后对土壤环境、氮肥利用、经济效益和棉花产量的影响。结果表明，单纯减氮会降低棉花产量，氮肥用量由每公顷360 kg降至240 kg后，籽棉产量下降13.7%～29.5%。而配施生物炭后，减氮处理的产量仍可保持在常规施氮水平。其主要原因在于，生物炭使土壤电导率降低17%、含水量提高10%，有效改善了棉花根区的水盐环境，同时使氮偏生产力提高32.2%，增强了棉花对有限氮素的利用能力。研究结果为新疆滴灌棉田稳产减肥提供了可操作的管理方案。

该研究得到了国家自然科学基金、河北省现代农业产业技术体系、新疆天山英才培养计划等项目的支持。中棉所和河北农业大学联合培养博士研究生刘晓成为论文第一作者，中棉所王占彪研究员、博士后张正贵和河北农业大学孙红春副教授为共同通讯作者。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jia.2026.07.018

生物炭施用下不同土壤指标对土壤质量指数与产量贡献度的变化