Enhancing sustainability in the new variety-based low emergy system for maize production by nitrogen optimization

能值 持续性 生产(经济) 多样性(控制论) 氮气 农业工程 环境科学 系统优化 业务 生化工程 工程类 计算机科学 经济 数学 化学 数学优化 生态学 生物 微观经济学 有机化学 人工智能
作者
Ziren Qu,Ning Luo,Jiameng Guo,Jie Xu,Wang Pu,Qingfeng Meng
出处
期刊:Renewable & Sustainable Energy Reviews [Elsevier]
卷期号:199: 114471-114471
标识
DOI:10.1016/j.rser.2024.114471
摘要

Global agriculture is confronted with multiple challenges in meeting the increasing demand for food production while adhering to planetary boundaries set to achieve the United Nations Sustainable Development Goals. Here, the challenge is addressed by proposing a new variety-based low emergy system (LES) for maize production through nitrogen (N) optimization. It is found that the LES and the current farmers' system (CFS) in North China Plain achieve similar grain yields (>11.2 Mg ha−1). The optimized N rate averages 157 kg N ha−1 for the new variety in LES, 41.85 % decreases compared to CFS with a traditional variety (270 kg N ha−1). The LES with new variety exhibits a 6.7 % higher grain protein concentration, attributed to increased N remobilization from stem as demonstrated by both field and 15N tracer experiments. The implementation of the LES with optimized N fertilization resulted in 18.2 % improvement in sustainability (emergy sustainability index) compared to CFS, while simultaneously reducing N and carbon footprints, ecological and human health costs by 33.0%–39.3 %. These findings demonstrate that the proposed system provides better coordination between grain yield, resource input and emergy cost to ensure both food and environmental securities for Sustainable Development Goals.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI2S应助hua采纳,获得10
刚刚
orixero应助25555采纳,获得10
刚刚
落子狮发布了新的文献求助10
刚刚
Kra发布了新的文献求助10
刚刚
赘婿应助东方神齐采纳,获得10
1秒前
沐夏完成签到,获得积分10
3秒前
jiaozhiping完成签到,获得积分10
5秒前
蓝鲸完成签到 ,获得积分10
5秒前
天真路灯关注了科研通微信公众号
6秒前
jw完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
JamesPei应助红箭烟雨采纳,获得10
9秒前
11秒前
Kra完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
13秒前
折光发布了新的文献求助30
13秒前
李鼎鼎发布了新的文献求助10
14秒前
lhr发布了新的文献求助10
15秒前
电闪完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
lemonlmm应助蝎子莱莱xth采纳,获得10
16秒前
orixero应助东方神齐采纳,获得10
17秒前
科研小白完成签到,获得积分10
17秒前
orixero应助生动雁采纳,获得10
17秒前
17秒前
爆米花应助睡不醒的喵采纳,获得10
18秒前
19秒前
重要灵寒完成签到,获得积分10
20秒前
goweller完成签到 ,获得积分0
20秒前
瘦瘦问旋发布了新的文献求助10
20秒前
Orange应助沉默烨霖采纳,获得10
20秒前
小陈要发SCI完成签到 ,获得积分10
21秒前
木木发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
陈伟杰发布了新的文献求助10
24秒前
Lee完成签到,获得积分20
24秒前
拼搏的金针菇完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
26秒前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA指-107) 1000
LNG地上式貯槽指針 (JGA指 ; 108) 1000
QMS18Ed2 | process management. 2nd ed 600
LNG as a marine fuel—Safety and Operational Guidelines - Bunkering 560
How Stories Change Us A Developmental Science of Stories from Fiction and Real Life 500
九经直音韵母研究 500
Full waveform acoustic data processing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2935440
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2591040
关于积分的说明 6980414
捐赠科研通 2235974
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1187421
版权声明 589879
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 581288