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近日，武汉理工大学方临川教授团队在Cell旗下植物科学领域顶级期刊Trends in Plant Science发表题为“Harnessing cover crop–rock weathering synergies for climate-smart agriculture”的前沿观点，系统梳理了当前覆盖作物实践在农林系统中存在的环境权衡，及其与增强岩石风化这一关键碳移除技术的潜在协同机制、联合应用前景及规模化挑战。

现代农业面临着三方面的危机：不断增长的粮食需求，加速的土壤退化，以及减轻气候变化影响的迫切需要。据估计，集约农业实践使全球约33%的耕地土壤退化，并占人为温室气体排放量的四分之一。此外，农业集约化导致的生物多样性的广泛丧失进一步破坏了生态系统的稳定性和恢复力。这些不断增加的压力不仅损害了农业生态系统能够提供的服务，也损害了它们对可持续发展目标的贡献。因此，从化学密集型系统向可持续和气候韧性系统的根本转变势在必行。为了应对这种紧迫性，越来越多的人提倡使用覆盖作物，以使种植制度多样化，提高农业可持续性。然而，覆盖作物的采用可能涉及背景特定的环境权衡，包括资源竞争和温室气体排放增加。这些挑战表明，覆盖作物虽然有益，但不足以确保可持续的强化和气候适应能力，亟需补充战略来加强农业生态系统的长期多功能性（图1）。

鉴于上述挑战，团队提出增强岩石风化（即在农业土壤中施用粉碎的硅酸盐岩石）可作为一种互补策略，以改善覆盖作物系统内的生物地球化学同步性和净气候效益。通过综合新兴实验证据，团队展示了覆盖作物与增强岩石风化之间的相互作用如何通过根系驱动的风化过程和土壤反馈协同增强碳固存、养分循环、温室气体减排和土壤微食物网功能，同时最大限度地降低相关的环境代价（图2）。这种协同作用有望为气候变化下轮作系统、多年生果园系统和特定区域提供了灵活的应用前景（图3）。尽管当前大规模推广这种组合方法仍然存在一定挑战，例如风化的阈值效应、潜在的金属积累风险和社会-经济障碍（图4），但总的来说，共同实施覆盖作物与增强岩石风化可以开辟一条转型之路，从而实现符合多种可持续发展目标的气候-韧性农业系统。

本文第一作者为邱天逸，通讯作者为方临川教授，武汉理工大学关键非金属矿产资源绿色利用教育部重点实验室为第一和通讯作者单位。该研究得到来自法国、英国、比利时、西班牙、瑞士等国外和国内单位合作者，以及国家自然科学基金、国家重点研发计划和湖北省创新群体等项目的支持。

论文题目：Harnessing cover crop–rock weathering synergies for climate-smart agriculture

期刊：Trends in Plant Science

论文下载: DOI:https://www.cell.com/trends/plant-science/abstract/S1360-1385(26)00221-9