近日，山东省农业科学院玉米所栽培生理团队在优化麦玉周年秸秆管理提高集约种植系统粮食产量并协同实现碳中和方面取得重要进展。题为“Optimizing straw return to enhance grain production and approach carbon neutrality in the intensive cropping systems”研究成果在线发表于国际期刊Soil Tillage & Research (中科院1区Top，IF5y=6.9)。
目前，如何在确保粮食作物高产的同时实现绿色低碳发展，已经成为保障粮食安全和促进农业生态绿色发展的关键。秸秆还田在保持作物高产以及减少农业对气候变化的影响方面扮演着重要角色。然而，在华北平原实行的小麦-玉米一年两季密集型高产种植制度中，长期过度的秸秆还田导致了一系列问题，包括有机碳储存速率降低、播种质量不佳、作物生长不整齐及病虫害增加等。这些问题不仅影响了作物产量的稳定性，也增加了有机碳固存与温室气体排放之间关系的不确定性。因此，研究科学的秸秆管理策略对于实现作物高产与绿色低碳的协同目标至关重要。
针对上述问题，这项研究通过定位试验深入探讨了在华北平原小麦-玉米轮作制度下，不同量的秸秆还田对平衡作物生产力和实现碳中和的影响机制。研究表明，优化秸秆管理不仅能提高作物年产量，还能增强土壤固碳和减少温室气体排放的潜力。特别是，将秸秆还田量减少50%能够实现小麦-玉米年产量提升15%，同时达到固碳减排4.3 t CO2-eq ha-1的目标。这些研究成果为实现小麦-玉米轮作制度下的高产、改善农田土壤质量和实现碳中和提供了理论支持，并为推动华北平原该系统的可持续绿色发展提供了重要的实践参考。
山东省农业科学院小麦玉米生理生态与栽培创新团队王良博士为文章的第一作者，泰山学者特聘专家李宗新研究员为论文通讯作者。山东省农业科学院刘开昌研究员、澳大利亚CSIRO王恩利研究员、山东农业大学陈国庆副教授等参与了研究。相关工作得到了国家自然科学基金、泰山学者工程和山东省玉米产业技术体系等资助。
