近日，棉花布局与低碳生产技术创新团队围绕玉米种植制度减排固碳协同提升开展研究，通过荟萃分析联合大田试验揭示了绿肥替代在土壤减排增汇及保障粮食产量方面的优势，为我国集约种植制度提高资源利用效率、改良土壤质量提供了科学依据。相关研究成果以“Benefits of planting green manure on soil greenhouse gas emissions and soil carbon and nitrogen pools: A three-year maize field experiment and meta-analysis”为题发表在国际农林科学领域知名期刊《农业，生态系统与环境（Agriculture, Ecosystems & Environment）》（中科院1区Top期刊，IF5-y = 6.8）上。
冬小麦—夏玉米轮作是华北地区最主要的种植制度之一，对保障我国粮食安全具有重要意义。近年来，利用绿肥作物替代冬小麦被认为是提升农田生态功能的重要途径，但其对作物产量和系统环境影响仍存在争议。
该研究结合3年定位田间试验与荟萃分析，发现与传统冬小麦—夏玉米体系相比，二月兰绿肥轮作体系可显著降低26%–44%的N₂O累积排放，同时保持较高玉米产量（16.5 Mg ha⁻¹）。此外，绿肥轮作显著提高了土壤有机碳和全氮储量，土壤有机碳储量增加至24.75 Mg C ha⁻¹，全氮储量提高至2.79 Mg N ha⁻¹，均显著高于传统体系。该研究进一步整合了全国已发表文章的120组观测数据，结果验证了绿肥轮作体系在减排方面的稳定优势。研究表明，绿肥—玉米体系平均降低N₂O排放20.85%，同时维持与传统冬小麦—夏玉米体系相近的产量水平。相比之下，休耕体系虽然减排效果更明显，但会导致作物产量显著下降，这表明用绿肥代替冬小麦是一种很有前景的策略，可以在不影响系统生产力的情况下减轻农业生产对环境的影响。该研究克服了单地点田间试验的局限性，为区域尺度作物生产和环境影响提供了有价值的见解。
该研究得到新疆“天山英才”培养计划（2023TSYCCX0020、2024TSYCQNTJ0026）、新疆维吾尔自治区自然科学基金（2024D01B91）及中国博士后科学基金（2024T171024、2024M763621）等项目资助。中棉所博士后张正贵为论文第一作者，中棉所王占彪研究员为论文通讯作者。
原文链接： https://doi.org/10.1016/j.agee.2026.110521
荟萃分析和定位试验表明绿肥轮作减排增汇增产的优势
