农业有机物在保护坡耕地土壤生产力和缓解面源污染方面的重要作用

氮肥的使用显著提升了作物产量，因此可以支撑更庞大的人口。但不合理的施肥措施会使更多未被植物及时吸收利用的活性氮通过多种途径损失，引起面源污染和地下水污染等环境问题，对人类健康带来潜在威胁。长江是我国的母亲河，在国家经济和生态系统中都有重要地位，保护长江现已成为科学家和公众共同关注的主题。紫色土覆盖长江的上游区域，集中分布在四川平原。通过优化施肥措施降低紫色土坡耕地的氮损失将会对缓解长江上游面源污染起到重要作用。

中国科学院山地灾害与环境研究所朱波研究员的团队通过田间长期定位试验评估了不同施肥方式，尤其是有机肥替代化肥对紫色土坡耕地氮损失的影响。研究的结果将有助于在该生态脆弱区构建氮损失更低的施肥措施。

作物秸秆和猪粪是农业生产中最常见也是数量较多的有机副产物，这类有机物由于自身较高的有机碳含量，通常氮释放速率比氮肥更低，更符合植物的需肥规律。本研究表明，单施化肥处理氮损失量高，且主要通过壤中流损失，次要途径是经泥沙和地表径流损失。采用作物秸秆和猪粪替代单施化肥处理中的部分氮肥可以在保持作物高产的同时将上述途径的氮损失量降低至多68%；同时，在有机肥替代部分化肥条件下单位产量的氮损失量显著降低。因此，在传统单施化肥处理中配施农业生产过程中的有机副产物能在回收利用废物的同时降低紫色土坡耕地氮损失，使长江面源污染的风险大幅下降。

本研究已发表于Frontiers of Agricultural Science and Engineering期刊2022年第9卷第3期上，DOI: 10.15302/J-FASE-2022456