我国农业科研人员探索“以更低的环境代价获得更高的作物产量”

09.09.2014  17:31

 

国际顶级刊物《自然》4日发表研究论文《以更低的环境代价获得更高的作物产量》,这一成果由我国18个单位的33名研究人员合作完成,他们通过大量田间实验数据探索如何在持续增加作物产量的同时保障生态环境。

        中国农业大学资源与环境学院陈新平、崔振岭为第一作者,张福锁为通讯作者。

        据介绍,中国农大研究团队联合中国农科院、中科院等科研单位及西北农大、南京农大等农业院校,建立全国协作网,共同破解高产高效的理论与技术问题。课题组基于作物生态生理学、植物营养学和土壤生物地球化学原理,建立了土壤-作物系统综合管理的理论与技术。

        过去五年内,课题组在我国三大粮食作物主产区实施了共计每年153个点的田间试验,以大样本的田间实证研究来回答我国未来粮食增产的潜力及资源环境代价。

        研究发现,土壤-作物系统综合管理使水稻、小麦、玉米单产平均分别达到每公顷8.5吨、8.9吨、14.2吨,实现了最高产量的97%至99%,这一产量水平与国际上当前生产水平最高的区域相当。

        研究证明,土壤-作物系统综合管理在大幅度增产的同时,能够大幅提高氮肥效率。课题组建立了我国小麦、玉米、水稻等三大粮食作物活性氮损失的定量模型和生命周期循环分析方法,分析表明土壤-作物系统综合管理的环境代价大幅度降低。

        课题组专家分析,到2030年,我国农业只要在保持2012年种植面积的基础上,实现这一产量水平的80%,就不仅能保证直接的口粮消费,还可保证不断增长的饲料粮需求。同时可减少活性氮损失30%、减少温室气体排放11%。

        据了解,中国农大资环学院团队自上世纪90年代以来一直从事农业资源利用及其环境效应的基础与应用研究工作,取得了一系列重要成果,并陆续在《美国科学院院刊》《科学》《自然》等权威杂志上发表。同时,团队创建的扎根农村、服务农民的“科技小院”技术创新与示范新模式,在力求打通农技推广“最后一公里的最后一米”上获得了认可。