华北平原冬小麦–夏玉米轮作有力支撑了我国粮食安全,但该区域水资源供需矛盾突出,长期依赖深层地下水补灌,引发了生态环境问题。合理利用丰富的咸水资源,可缓解农业淡水短缺矛盾。因此,系统评估咸水灌溉下水、盐、能、粮协同关系,构建多目标协同的咸水灌溉策略,对推动农业可持续发展至关重要。
中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心孙宏勇研究组基于三年田间试验,开展了基于生命周期评价的水-盐-能-粮(WSEF)纽带关系的综合分析,提出适宜华北平原的咸水补灌管理策略为:以牛粪作基肥、于小麦拔节期采用3.3 g L-1的微咸水补充灌溉80 mm(F1W1S2)。与传统灌溉管理方式相比,最优管理策略(F1W1S2)总耗水降低13.71%、水足迹降低17.39%、深层地下水开采减少57.14%、1.6m土体周年盐分总体保持平衡、总能耗降低32.37%、能量足迹降低36.54%,产量保持稳定,能够支持联合国可持续发展目标SDG 2、SDG 6、SDG 7、SDG 12与SDG 15。研究结果可为面临淡水短缺但咸水资源丰富的同类农业地区提供借鉴,进而推动可持续农业发展。
研究成果以“Supplemental irrigation with saline water for sustainable agricultural management in the North China Plain: A water-salt-energy-food nexus assessment”为题,发表于国际期刊《Agricultural Water Management》。副研究员王金涛为与已毕业硕士生张雪佳为论文共同第一作者,孙宏勇研究员为通讯作者。研究得到河北省现代农业产业技术体项目、国家自然科学基金(52009130)和国家重点研发计划(2022YFD1900104)等项目的共同资助。
论文链接:DOI: 10.1016/j.agwat.2026.110794
