近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所张会民团队在《Journal of Cleaner Production》发表了题为《Green manure substitution reduces carbon and nitrogen footprints and improves net ecosystem economic benefits in double rice systems》的研究论文，揭示了绿肥替代部分化学氮肥在双季稻系统中降低碳、氮足迹，同时提高净生态系统经济效益的显著作用，为双季稻可持续生产提供了新的有效策略。

双季稻生产在保障粮食安全方面意义重大，但长期大量施用化学氮肥不仅导致碳、氮足迹增加，带来环境压力，还可能影响系统的经济可持续性。绿肥作为一种传统的有机肥料来源，在农业生态系统中具有潜在的改良作用，然而其在双季稻系统中绿肥替代化学氮肥对碳、氮足迹及生态经济效益的综合影响尚不明确，亟需深入探究。

本研究基于中国农业科学院祁阳红壤站开始于2008年的紫云英还田替代不同化学氮肥比例的稻田长期定位试验，系统研究了不同处理对双季稻产量、碳足迹、氮足迹及净生态系统经济效益（NEEB）等的影响。研究显示，绿肥替代20%常规化学氮肥（GN80）效果最佳，与其他处理相比，粮食产量、收获指数、氮回收率、净生态系统经济效益分别提高 12.2%–99.1%、3.4%–20.8%、38.5%–148.0%、19.0%–129.0%。GN80和GN60处理中碳足迹与氮足迹呈强正相关，可同时缓解，甲烷排放和活性氮损失分别是两者主因；N100和GN100处理则存在权衡关系。GN80年碳足迹较GN100、GN0分别降24.1%、28.2%，年氮足迹及相关产量尺度足迹较其他处理也显著降低。

该研究明确了绿肥替代20%化学氮肥在双季稻系统中兼顾产量、环境和经济的多重效益，为双季稻系统的绿色可持续发展提供了重要的理论依据和实践参考。

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所博士生Nano Alemu Daba和黄晶副研究员为共同第一作者，张会民研究员为通讯作者。研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、国家自然科学基金、中国农科院创新工程、国家绿肥产业技术体系、国家水稻产业技术体系和农业农村长期因子综合观测衡阳站等项目资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2025.146266