日前，中国农业大学巨晓棠和张福锁教授领导的“农田生态系统氮素循环与环境效应”课题组研究取得重大突破，发现华北乃至北方旱作土壤具有很强的总硝化和总矿化能力，导致土壤极易累积硝态氮，硝态氮淋洗是氮素重要的损失途径，充分利用根区累积硝态氮、减少向环境的迁移是氮素管理的关键。

     从上世纪90年代开始，巨晓棠和张福锁教授领导课题组以华北平原为核心，在中国农大科学园建立了多学科结合的水氮综合研究基地，建立了北方旱作土壤利用根区硝态氮贮量的推荐施氮指标体系。在此基础上，又把作物栽培、土壤、植物营养、生态、环境和信息技术等多学科综合，通过引进或建立一系列新的农田养分原位观测方法，对小麦－玉米轮作体系氮素的各种来源、在土壤中的转化、作物吸收利用及其向环境中损失的各种途径开展了长期的定量化研究。

     该项研究系统解析了单位化肥氮进入农田后农学和环境效应，揭示了氮肥损失机理，提出了在高产条件下如何实现低环境代价的技术途径，为集约化农业生产如何实现资源高效和环境友好提供了理论依据。日前，这一发现成果被发表在国际著名刊物———美国科学院院报上，引起全球农业科技界的广泛关注和高度肯定。

      氮是植物需要量最高、对作物生长发育与产量品质影响最大、在现代农业中必不可少的营养元素。同时它又是来源广、移动性强、损失途径多、环境影响大、在农业生产中最难管理的元素。化学氮肥成为陆地生态系统活性氮的主要来源。

      随着施用量的增加，氮肥的农学和环境效应成为全球科技界、环保界和政策制定者共同关心的热点问题。20世纪80年代以后，我国成为肥料生产和消费第一大国。尽管增施氮肥对我国粮食产量增加起到了十分重要的作用，但是随着氮肥用量的持续增加，氮肥的增产效果逐渐下降，环境污染日趋加重，引起了国内外的广泛关注。

      如何在持续提高作物产量的同时，控制或降低化肥用量、有效减少其对环境的负面影响，是全球集约化可持续农业发展面临的重大问题。

      对于这项研究成果，美国科学院院士帕梅拉;马特森教授评价说：他们用多年的长期试验证明了在保证产量的前提下，优化施氮仍可极大降低氮肥的环境影响，且能节约氮肥投入成本。