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JIA | 山西农业大学杨治平研究员和李廷亮教授团队揭示黄土旱塬麦田土壤氮库稳定性低于磷库与钾库,且对小麦产量形成的影响更为显著

2026-05-15 01:09:26

化肥对全球粮食增产的贡献率超40%，但过量施用会造成资源浪费与生态污染。自2015年中国实施“化肥零增长行动方案”以来，相关研究多聚焦有机肥替代化肥以缓解过量施肥问题，而对前期过量施肥积累的土壤残留养分持续供应能力关注不足。本研究基于黄土旱塬麦田6年定位试验，旨在探究不同施肥条件下作物生长过程中土壤养分转化动态与供应能力。

近期，山西农业大学杨治平研究员联合李廷亮教授团队完成的题为“Residual nitrogen exhibits lower stability and greater influence on wheat yield formation compared to phosphorus and potassium in drylands of the Loess Plateau”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）2026年5期发表。

该研究表明黄土旱塬麦田土壤养分持续供给过程中，氮库的稳定性低于磷库和钾库，但对小麦产量形成的影响更为关键。硝态氮和轻组有机氮通过调控穗数和穗粒数，驱动产量形成，研究结果为旱地农业生态系统中优化施肥策略提供了理论基础。

研究团队基于黄土旱塬麦区为期六年的田间定位试验，对比分析了农民施肥、监控施肥、监控施肥缺氮、监控施肥缺磷和监控施肥缺钾五种施肥模式下小麦产量形成与土壤氮、磷和钾库形态变化。

结果表明，冬小麦对土壤养分胁迫的敏感性顺序为：氮>磷>钾；土壤养分持续供应过程中，氮缺乏会不同程度地降低活性氮组分（铵态氮、硝态氮、溶解有机氮、易氧化有机氮、轻组有机氮）和难分解氮组分（重组有机氮），磷缺乏会减少活性磷库（水溶性磷、碳酸氢钠提取磷、氢氧化钠提取磷），而稳定磷组分（盐酸提取磷、残渣态磷）保持不变；钾缺乏会降低水溶性钾含量，但对交换性钾、非交换性钾和矿物钾含量无显著影响。小麦产量与轻组有机氮和硝态氮含量呈显著正相关，二者通过调控穗数和穗粒数决定最终产量形成。

图8 土壤氮、磷和钾组分对旱地小麦产量形成影响的结构方程模型分析

综上，可持续和环境友好的农业生产必须考虑科学的施肥策略，兼顾土壤固有养分供应能力和土壤养分库稳定性。

山西农业大学博士王宇峰为论文第一作者，杨治平和李廷亮为共同通讯作者。

该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、山西省科技创新人才团队专项等项目的资助。

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Residual nitrogen exhibits lower stability and greater influence on wheat yield formation compared to phosphorus and potassium in drylands of the Loess Plateau - ScienceDirect

Cite the article:

Yufeng Wang, Zixuan Chang, Jiayu Wang, Tingliang Li, Zhiping Yang. 2026. Residual nitrogen exhibits lower stability and greater influence on wheat yield formation compared to phosphorus and potassium in drylands of the Loess Plateau. Journal of Integrative Agriculture, 25(5): 2063-2076.

| 图文由作者团队提供

Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》, JIA）由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中科院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。

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