近日，湖北省农科院在稻麦轮作模式碳氮养分管理关键技术研究中取得新进展，该院牵头完成的“稻麦轮作周年碳氮平衡养分管理关键技术创新与应用”通过国内外院士专家评审鉴定，整体达到国际领先水平。

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研究机理示意图。受访单位供图

该研究依托农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室，基于国家农业环境潜江观测实验站稻麦轮作秸秆还田长期定位试验，利用43 年的国家洪山试验观测站的数据进行验证分析，探明了碳氮配合调节土壤微生物代谢，协同提升土壤有机质和作物产量的机理。

稻麦轮作秸秆还田下，秸秆通过调控微生物组装，驱动脂质和氨基酸代谢途径，增加了土壤中脂类、有机酸、有机氮化合物和苯类等稳定性碳丰度。秸秆还田合理配施氮肥，诱导了土壤微生物合成代谢通道，增加了土壤微生物残体碳，固碳贡献超过了50%。土壤团聚体在碳固存上发挥了重要作用，提高了不同粒径团聚体下土壤有机碳含量，0.25-2 mm粒径团聚体对有机碳的贡献率最高(45-59%)。

秸秆还田配合施肥，调节了土壤微生物代谢，增强土壤碳、氮、磷循环相关胞外酶活性，增强了土壤养分活性，提高了作物对养分的吸收能力，提升了作物产量。

该技术成果在湖北省稻麦轮作区取得良好效益，年均固碳减排224万吨 CO2当量，折算碳交易2.24亿元，增产稻麦 55 万吨，新增效益 27.7 亿元，为保障粮食安全和环境安全做出了贡献。