肥料的作用可能比我们想象的更强大。一项新的国际研究发现，肥料能够帮助植物在短期极端干旱时期存活，这一发现可能对面临气候压力的全球农业系统和粮食生产体系具有重要意义。
"营养物质和水资源等基础资源已被人类在全球尺度上根本性改变，这种改变可能破坏植物生长模式，"宾汉姆顿大学生态系统科学助理教授、本研究合著者安珀·丘吉尔表示。"预计这些资源的极端变化将产生更大的潜在影响，波及多个经济领域。这对全球草原地区尤为重要，因为这些大陆级牧场的可利用水资源和营养物质直接支撑着各大有人居住洲的畜牧业。"
为解决该问题，研究人员通过在9个国家26个站点开展野外实验，评估草原对极端干旱和养分供应增加的响应机制。
丘吉尔解释道："这项研究突破了传统单站点实验的局限性——过去我们关注单一要素（如养分或干旱）的局部影响，而此次实现了大空间尺度的系统性研究。能在如此广阔的地理范围内同时测试养分变化与干旱驱动全球变化的协同效应，正是本实验最具创新性的突破点。"
研究人员施加了植物必需元素氮、磷、钾及微量元素的单次补加。数据显示，单一干旱条件使植物生长量下降19%，施肥则促进24%的生长量。值得注意的是，两者联合作用导致净增长率为零，主要是由于禾草类植物具备在干旱胁迫下利用额外养分的特殊能力。
丘吉尔强调指出："最关键的研究结论是：养分添加能够抵消干旱影响，这一效应在原本干燥的地区尤为显著。"
丘吉尔负责其中两个站点的研究工作。在西悉尼大学霍克斯伯里环境研究所的亚拉蒙迪站点，她负责数据管理与样方植物普查；在明尼苏达州雪松溪长期生态研究站，她承担数据清洗与全网络科研人员数据库构建工作。
针对实验现象的解读，丘吉尔分析道："干旱导致生物量降低，施肥则促进增长。但当观察到某些特异性响应时，研究脉络就变得更具启发性。传统理论认为，在干旱等水分限制环境下，植物可能无法响应氮素添加。但我们发现了相反现象——在更干旱条件下，植物反而展现出更强的氮素利用效率，这与预期形成了鲜明反差。"
作为PLEDGE全球实验计划的一部分，丘吉尔将在宾汉姆顿大学75英亩的"户外实验室"Nuthatch Hollow复制类似处理方案。
丘吉尔同时指出，尽管施肥可在短期内缓解干旱效应，但并非可持续解决方案："在需要缓解干旱影响的饲草生产体系中，施用化肥确实能消除干旱效应。虽然短期效益显著，但这种措施成本高昂，存在经济性权衡。可作为临时手段使用，但绝非长效解决途径。"
关于生态系统管理策略，丘吉尔提出植物物种多样性可能是应对干旱更关键的因素："我们的理论预期是：物种越丰富，至少存在某个物种具有更强的抗旱能力，从而确保系统总生物量维持基本阈值。核心观点在于高物种多样性能够维持长期生物量稳定性。受限于当前数据仅覆盖单一年份，该假说需通过长期观测数据验证。"