如今，全球农业面临着双重挑战：人口增长引发更大的粮食需求，和化肥过量施用导致的环境退化。引入具有共生固氮能力的豆科作物进行间作，被视为一种减少化肥依赖、提升土壤氮素有效性的可持续策略。然而，驱动这些生态优势的氮素动态机制，尤其是豆科所固定的氮向邻近非豆科作物进行种间转移的过程，在全球尺度上仍缺乏系统性量化。基于此，中国科学院成都生物研究所抗逆植物适应与筛选研究团队整合了全球74项研究，采用Meta分析方法，深入解析了豆科作物促进间作体系中非豆科作物生长的内在机制。

研究表明：(1) 与豆科作物间作后，土地当量比普遍>1；非豆科作物的生物量、产量及氮含量均显著提高 (图1)；(2) 与豆科间作促进非豆科作物生长，得益于土壤硝态氮、铵态氮、全氮和有机质含量的显著提升，以及根系丛枝菌根真菌（AMF）定殖率的显著增加 (图2)；(3) 种间氮转移是促进非豆科作物生长的另一关键机制，豆科作物向邻体植物的氮转移比例为0.54%~52.8%，非豆科作物通过转移获得的氮占其总氮量的比例为0.07%~78.33% (图3)；(4) 氮转移量受植物组合、微生物群落、土壤性质及管理措施等多种因素影响。其在田间试验条件及牧草系统中最高；采用自然丰度法测得的转移量显著高于土壤或植物标记法 (图4); (5) 在人工管理措施中，提高豆科作物种植比例及接种AMF可显著促进氮转移，而施用氮肥则表现出抑制作用 (图5)。这些研究结果可为设计兼顾粮食安全与环境可持续性的低投入农业系统提供坚实的科学依据。

上述研究结果以“Nitrogen transfer in legume/non-legume intercropping systems: A global meta-analysis”为题发表在一区TOP期刊Agriculture, Ecosystems & Environment。博士生陈超群为论文第一作者，尹春英研究员为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、四川省科技计划和西藏自治区科技计划等项目的共同资助。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167880926000824

图1 豆科与非豆科间作对非豆科植物生长的影响

图2 豆科与非豆科间作对土壤理化性质及菌根定殖的影响

图3 豆科与非豆科间作之间的氮转移情况

图4 影响氮转移的关键环境因素分析

图5 人工管理措施对氮转移的影响

图6 豆科与非豆科间作对非豆科作物性状、土壤理化性质和氮素转移的机理图