近日，我校地理与海洋研究院李卓亭课题组在甘蔗生态系统固碳-减排-增效研究方面取得重要进展。该团队通过为期五年（2019-2023年）的连续田间定位试验，系统揭示了秸秆还田与不同氮肥水平对我国南方甘蔗田土壤有机碳固存、温室气体排放及净全球增温潜势的影响规律与调控机制。研究成果发表在国际农林科学领域经典权威期刊《European Journal of Agronomy》（2025年中国科学院SCI一区Top期刊，影响因子6.7）。论文题目为“Integratedassessment of straw return and nitrogen fertilization on net global warming potential and greenhouse gas intensity of a sugarcane field in South China（综合评估秸秆还田和氮肥施用对华南甘蔗田净全球增温潜势和温室气体强度的影响）”。
该论文第一作者为李卓亭副研究员，通讯作者为徐强胜副研究员，合作作者包括：地理与海洋研究院科研人员苏宏新和胡宝清；硕士研究生陆艳妮、宁文婷、李焕和罗丽涛；广西农垦金光农场有限公司高级农艺师伍荣冬、陆笛和李廷化；中国科学院亚热带农业生态研究所郭晓彬研究员；以及广西大学樊宪伟教授。研究依托南宁师范大学北部湾环境变化与资源利用教育部重点实验室、广西地表过程与智能模拟重点实验室及生态环境部生态质量综合监测站广西南站（农田）等平台完成。广西农垦金光农场有限公司为本研究提供了长期试验用地和田间管理支持，体现了产学研协同创新的优势。本研究得到国家自然科学基金（31860144、32460036）、广西自然科学基金（2025GXNSFAA069581）和广西海外高层次人才“百人计划”（6020303891350）等项目的资助。
研究背景：甘蔗是我国重要的糖料和经济作物，广西作为全国核心蔗区，种植面积和产量均占全国60%以上。随着国家禁止秸秆焚烧政策的实施，秸秆还田已成为蔗区废弃物资源化利用的主要途径。然而，我国蔗区长期存在过量施氮问题，常规施氮量高达500-700 kgNha−1，远超世界平均水平。秸秆还田在提升土壤有机碳的同时，是否会因高氮条件而刺激氧化亚氮（N2O）等强效温室气体排放？其净气候效应是正是负？这一关键科学问题长期缺乏系统、长周期的田间验证。
核心发现：（1）秸秆还田增加了土壤CO2排放15%–22%。（2）常规高氮下秸秆还田导致N2O排放翻倍：这归因于容重降低、孔隙度增加、土壤含水量升高及厌氧条件加剧。（3）秸秆还田具有显著的碳固存潜力：秸秆还田配施氮肥使SOC含量增加了17%，SOC固存速率为1.34–1.97 Mg ha−1yr−1，对应于每年2000–4500 kg C ha−1的秸秆碳输入。（4）减氮20%即可完全消除增排效应。（5）“秸秆还田+减氮”实现NGWP和GHGI同步“双降”，同时提高氮肥利用率。
科学贡献与实践价值：
（1）有效补充了甘蔗田长期田间温室气体排放与碳氮动态协同观测数据的不足，为碳氮循环模型验证提供了高质量的基础数据集，为评估秸秆还田与氮肥调控的综合效应提供了实证支撑。
（2）厘清了碳-氮权衡的关键阈值。研究定量刻画了“固碳效益”与“增排代价”随施氮量变化的响应特征，明确了“减氮20%”作为消除秸秆还田增排效应的临界值，为蔗区氮肥定额管理提供了直接科学依据。
（3）为“双碳”目标下蔗区低碳转型提供了可操作路径。在全国化肥减量增效政策框架下，研究结果直接支持“在秸秆还田条件下减少20%-40%化学氮肥”的管理策略，该策略在不牺牲产量的前提下，同步实现了氮肥增效、土壤培肥和温室气体减排三重目标。
图1图解摘要
图2结构方程模型（SEM）显示秸秆还田和氮（N）用量对净全球增温潜势（NGWP）的影响
文章信息：Li, Z., Lu, Y., Xu, Q., Ning, W., Li, H., Luo, L., Wu, R., Lu, D., Li, T., Su, H., Guo, X., Fan, X., Hu, B., 2026.Integratedassessment of straw return and nitrogen fertilization on net global warming potential and greenhouse gas intensity of a sugarcane field in South China.European Journal of Agronomy181, 128265.
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.eja.2026.128265
