地膜覆盖由于能够提高半干旱地区农田生产力而被广泛使用，然而长期地膜覆盖增加温室气体排放的同时会过度消耗土壤地力，不利于农业生产的可持续性。生物炭作为一种养分含量丰富的物质，在土壤中添加生物炭能否解决上述问题仍存在一定争议。

近期，西北农林科技大学旱地作物水分高效利用理论与技术研究团队贾志宽教授课题组完成的题为“Enhancing carbon sequestration and greenhouse gas mitigation in semiarid farmland: The promising role of biochar application with biodegradable film mulching ” 的研究在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2025年2期正式发表。

该研究表明，生物炭的应用可减少CO₂和N₂O排放，同时增强CH₄吸收。且在覆膜条件下，生物炭添加量越高，CO₂和N₂O的减排效果和CH4的吸收效果越明显，当添加量为9.0 t·ha^-1时效果最好。此外，覆膜条件下添加生物炭还提高了玉米产量和水分利用效率，增强了土壤碳封存能力并降低了增温潜势。

该研究在覆膜和不覆膜两种种植模式下设置4种生物炭添加量（分别为不添加生物炭（N）=0 t·ha^-1，低量添加（L）=3 t·ha^-1，中量添加（M）=6 t·ha^-1，高量添加（H）=9 t·ha^-1），共计八个处理。通过研究两种种植方式下不同生物炭添加量对农田温室气体排放、土壤有机碳固存（SOCS）和玉米产量的影响，来评估农田生态系统的生产力和可持续性。三年试验结果表明：覆膜提高了玉米产量（18.68–41.80%），茎秆（23.64%）、籽粒（28.87%）和根系（46.31%）中的固碳量，温室气体排放量（CO₂，10.78%；N₂O，3.41%），但降低了SOCS（6.57%）和温室气体排放强度（GHGI；13.61%）。在覆膜条件下，添加生物炭可显著提高玉米产量（10.20%）、茎秆（17.97%）、籽粒（17.69%）、根系（16.75%）中固碳量和SOCS（4.78%）；并降低温室气体排放（CO₂，3.09%；N₂O，6.36%）及其强度（GHGI；12.28%）。且影响效果与生物炭添加量呈正相关关系，当生物炭添加量为9.0 t·ha^-1时，增产减排效果最佳。

西北农林科技大学旱地作物水分高效利用理论与技术研究团队张鹏副教授为该文章的通讯作者，庞津雯博士为该文章第一作者。该研究得到了国家重点研发计划（2021YFE0101300，2021YFD1901102）、陕西省自然科学基础研究计划项目（ 2023-JC-YB-185）和宁夏重点研发计划项目（ 2023BCF01018 ）的资助。

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Cite the article: Jinwen Pang, Zhonghong Tian, Mengjie Zhang, Yuhao Wang, Tianxiang Qi, Qilin Zhang, Enke Liu, Weijun Zhang, Xiaolong Ren, Zhikuan Jia, Kadambot H. M. Siddique, Peng Zhang. 2025. Enhancing carbon sequestration and greenhouse gas mitigation in semiarid farmland: The promising role of biochar application with biodegradable film mulching. Journal of Integrative Agriculture, 24(2): 517-526.

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4.6，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。