2025年11月11日,吉林农业大学资源与环境学院高强教授团队在环境科学与生态学一区Top期刊Journal of Cleaner Production(IF=10.0)在线发表题为“Balancing food-environment-energy-economic: A multi-criteria assessment of water and fertilizer strategies in semi-arid sandy loam soil agroecosystems”的研究论文,该研究基于食品-环境-能源-经济框架的可持续性绩效指数(SPI),旨在评估半干旱沙壤土玉米生产的最佳水肥管理策略,以期克服区域产量限制因素,同时促进绿色可持续农业发展。

该研究通过连续两年的田间试验,评估了半干旱沙壤土区不同水肥管理策略对玉米产量、资源利用效率和环境绩效的影响,并构建综合可持续性评价框架,结合生命周期评价、能值分析和可持续发展绩效指数(SPI)对五种管理策略进行了系统评价。结果表明,与FP(农民常规管理)相比,优化处理显著提高了籽粒产量6.8%–17.6%、干物质量8.0%–18.0%和蛋白质产量10.0%–33.2%,同时使净温室气体排放降低43.0%–71.5%。其中,DC(滴灌水肥一体化配施复合肥)和DCM(DC基础上配施有机肥)分别使农田生态系统净经济效益提高10.8%和9.8%。标准化分析表明,DCM在粮食生产维度和环境保护维度表现最佳,DC在经济效益维度表现最佳,DEEC(滴灌水肥一体化配施增效复合肥)在能源利用维度表现最佳,而DC获得了最高的综合SPI得分。本研究为提升半干旱风沙壤土区水肥利用效率、推动农业绿色可持续发展提供了重要指导和有力的科学依据。

吉林农业大学资源与环境学院博士研究生安昱霖为本论文的第一作者,团队青年教师李晓宇和高强教授为共同通讯作者,相关工作得到了国家重点研发计划项目资助。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2025.147061
初审:李晓宇
复审:王少杰
终审:赵兴敏