西北干旱地区作为重要的玉米生产基地，具有光热资源丰富、日照时数长等优点，但同时也存在休闲期长、土壤退化和水分无效蒸发等诸多不利因素，极大的限制了区域玉米产量的提升。绿肥作为一种生育期较短的填闲作物已被广泛应用于小麦-玉米轮作体系。长期实践证明，绿肥还田可有效减少土壤水分损失、改善土壤环境，促进作物产量提升。然而，干旱地区绿肥还田促进作物产量提升的关键机制尚未得到充分解释。

基于此，本研究通过探究绿肥还田条件下土壤水热环境、玉米根系结构、光合特性、荧光特性与产量的关系，为阐明绿肥还田促进玉米产量提升的关键机制提供了理论依据。

近期，甘肃农业大学农学院绿洲农作制团队于爱忠教授课题组完成的题为“No-tillage with total green manure mulching increases maize yield through improved soil moisture and temperature environment and enhanced maize root structure and photosynthetic capacity”的研究在Journal of Integrative Agriculture (JIA) 2025年11期正式发表。

该研究发现，与传统无绿肥处理（CT）相比，绿肥地表覆盖免耕才处理（NTG）和 绿肥全量翻压处理（TG）显著提高了 0—110 cm土层的土壤含水量、玉米苗期至拔节期的土壤温度、玉米冠层覆盖度、叶片保持绿色度、根长、净光合速率、蒸腾速率、光合系统Ⅱ的实际光化学效率、玉米生物量以及籽粒产量。

此外，NTG 和 TG 较CT显著降低了玉米大喇叭口期至水泡期的土壤温度以及过剩能量的耗散。绿肥还田主要通过提高土壤含水量来改善玉米的根系结构和冠层覆盖度。玉米根系结构和冠层覆盖度的优化提高了玉米的叶绿素相对含量，并促进了净光合速率。

净光合速率的增加抑制了非光化学猝灭的增加，从而促进了光合系统Ⅱ的实际光化学效率，这进一步促进了玉米生物量的增加，最终提高了玉米籽粒产量。

甘肃农业大学农学院于爱忠教授为该文章通讯作者，王玉珑博士为该文章第一作者。该研究得到了国家重点研发计划项目(2022YFD1900200) 、国家自然科学基金（32160524）、甘肃农业大学伏羲杰出人才培育计划（Gaufx-04J01）和国家自然科学基金（22JR5RA867）的资助。

论文链接: Yulong Wang, Aizhong Yu, Pengfei Wang, Yongpan Shang, Feng Wang, Hanqiang Lü, Xiaoneng Pang, Yue Li, Yalong Liu, Bo Yin, Dongling Zhang, Jianzhe Huo, Keqiang Jiang, Qiang Chai. 2025. No-tillage with total green manure mulching increases maize yield through improved soil moisture and temperature environment and enhanced maize root structure and photosynthetic capacity. Journal of Integrative Agriculture, 24(11): 4211-4224.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311925000656

Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。