近日，中国农业科学院西部农业研究中心棉花布局与低碳生产技术创新团队开展了中国棉花生产氮足迹研究，该研究系统量化了2004-2018年中国棉花生产的氮足迹，并分析其时空变化规律和减排潜力。相关研究结果以“The nitrogen footprint and reactive nitrogen reduction potential of cotton production in China”为题发表在国际知名学术期刊《清洁生产（Journal of Cleaner Production）》（IF=""11.072，环境科学1区TOP）上。

农业活动是人类排放活性氮的重要途径，中国作为发展中国家以及人口大国，农业生产中肥料的大量投入与低利用效率加剧了活性氮排放，造成了严重的环境污染，农业可持续发展面临巨大挑战。在巨大的人口与环境压力下，减少农业系统氮排放显得尤为重要。

棉花是我国重要经济作物、纺织工业原料和战略物资，量化我国棉花生产氮足迹，解析其时空变化规律与影响要素，分析其活性氮减排潜力，对于“生态文明建设”下我国棉花产业实现绿色可持续发展具有重要意义。该研究使用生命周期法以及主成分分析等方法对我国黄河流域棉区、长江流域棉区和西北内陆棉区的棉花生产氮足迹进行定量分析，同时使用STIRPAT模型对我国棉花生产活性氮减排潜力进行了估算。研究发现，2004-2018年我国西北内陆棉区棉花生产单位面积氮足迹不断增加，黄河流域棉区和长江中下游棉区生产单位面积氮足迹不断减少，氮肥及其产生的氮损失是活性氮排放的主要来源。模型预测结果显示相比2018年, 在减氮增效和实行有效政策干预等最优情景下2050年中国棉花生产可减少氮排放54.43千吨。研究结果为减少我国棉花生产氮排放，进一步优化植棉过程中的氮素管理提供了新思路。

该研究得到了国家重点研发计划（2020YFD1001000）和国家自然科学基金（31701389）的支持。郑州大学农学院硕士研究生黄伟斌、吴沣槭和中国农业科学院博士研究生张正贵为论文第一作者，王国平研究员、李亚兵研究员和王占彪研究员为论文通讯作者。棉花生物学国家重点实验室郑州大学基地为第一完成单位。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.136808

图1 中国棉花生产氮足迹时空变化。图a和图b为单位面积氮足迹时空变化规律；图c 和图d为单位产值氮足迹时空变化规律；图e 和图f为单位产值氮足迹时空变化规律。

Fig. 5 Magnitude and temporal changes of NFa, NFy and NFv in China's cotton production. a and b express the magnitude-temporal varieties of NFa; c and d indicate the magnitude-temporal varieties of NFy; e and f demonstrate the magnitude-temporal varieties of Nfv.