摘要:氮肥是粮食安全的重要保障，但过量施用会导致活性氮排放，造成严重的生态环境问题。在全面推动绿色发展的新时期，明确我国氮肥合理需求与化学氮肥减量路径对农业转型升级具有重要意义。本文综合分析了我国31种主要作物的产量潜力和氮素需求，并结合不同作物在优化管理下的氮素合理盈余水平，确定了我国在满足粮食安全和生态可持续发展要求下的氮肥合理需求。绿色发展背景下我国氮素养分合理需求总量为3 100万t，在不改变氮素投入结构的情况下，化学氮肥合理需求量为1 904万t，占总需求的61%。未来我国氮肥合理化应用调整路径应考虑氮肥定额、提高有机养分投入及替代比例、增加豆科作物种植比例提高生物固氮潜力，以及优化氮肥产品结构等方面。在此路径下，化学氮肥减量潜力为26%～53%。如在合理的氮素投入情况下（氮肥定额），通过提高有机养分替代比例到适宜水平40%，可将化学氮肥需求量下调至1 428万t N，减量潜力为44%。在此基础上，进一步提高豆科作物种植面积（增加大豆-玉米轮作比例），化学氮肥合理需求量可下调至1 360万t N，减量潜力为47%。最后，进一步通过优化氮肥产品结构，我国化学氮肥合理需求可进一步降低至1 213万t N，减量潜力达53%。本文对氮肥合理需求的评估和氮肥绿色发展路径的探索将有助于实施更科学的管理体系，并为我国氮肥产业升级提供科学支持。

摘要:健康土壤培育是耕地产能提升的先决条件，也是应对粮食安全和环境保护挑战，保障土壤可持续利用，实现农业绿色发展和构建生命共同体的基础。健康土壤培育的核心是实现土壤生态系统多功能性。在生态文明建设的新时代，土壤生态系统多功能性评价、培育过程及机制研究已成为全球土壤健康行动的焦点和前沿。本文系统梳理了土壤功能、土壤生态系统服务与土壤生态系统多功能性的概念，讨论了土壤生物多样性对多功能性的影响、土壤功能间的协同与权衡关系，总结了土壤功能评价及量化的方法，并提出了突破单一追求粮食高产目标，发展基于多功能性综合调控的农田健康土壤培育新思路。提出在不同层级上提高土壤多功能性的途径：在全国尺度调整土地利用方式及农业结构、区域尺度协调资源配置、景观尺度构建农业设施建设与景观格局、田块尺度优化田间土壤管理技术，全面提升土壤健康和多功能性。未来需要通过多学科交叉深入探索不同时空尺度的土壤多功能性形成与维持机理，与现代科技相结合，完善土壤功能管理相关政策与落地方案，强化土壤多功能性在可持续环境政策与管理中的多维作用，为山水林田湖草生命共同体协调发展和“碳达峰、碳中和”国家战略的实施提供重要支撑。

摘要:在我国农业集约化以及高投入的生产模式下，氮肥利用率较低。相当部分的氮肥以氨（NH3）、硝酸盐（NO3-）以及温室气体氧化亚氮（N2O）等形式损失至环境中，造成生产成本增加，并加剧了生态环境污染。硝化作用是土壤氮循环的关键转化过程，与农田氮素损失密切相关。一些植物的根系能产生和分泌抑制硝化作用的物质，被称为生物硝化抑制剂（BNIs），如果加以利用，是一种高效且环境友好的氮素管理对策。系统总结了国内外生物硝化抑制剂研究领域的重要进展，探讨了根系分泌生物硝化抑制剂的意义、物质种类和功能、分泌及作用机制。以往研究仅认为BNIs是自然生态系统中植物适应低氮环境的一种保氮生存机制，主要关注热带牧草和高粱，本文提出了BNIs在高氮投入的农业生态系统中同样重要，以及相当的粮食作物品种具有高BNI活性的观点，并讨论了其在农业中提高氮素利用率和减少环境污染方面的应用前景，为未来BNIs技术及产品的开发、提升农产品品质、及推动现代农业绿色发展提供借鉴。

摘要:农业绿色发展是农业现代化的必由之路，土壤健康是农业绿色发展的基石。本文系统总结了国内外有关土壤健康的内涵、研究进展和发展趋势，探讨了提升土壤健康的途径和对策，并对我国未来健康土壤培育工程提出了建议和展望。健康土壤培育的核心是消除土壤障碍因子，深入挖掘土壤生物学潜力，增碳提高资源效率，强化生物学过程，协同地上和地下生物互作。通过优化土壤内部调节过程，最小化外部的投入，以实现土壤生产功能和其他生态服务的同步提升。健康土壤的培育是一个系统工程，需要对投入品-生产过程-产品品质-产品加工-废弃物循环等全产业链进行系统综合考虑，多学科交叉创新，政产学研用一体化联合攻关，同时还需要政策保障和激励措施，需要全社会行动起来。