新型農田管理技術:更高產,更環保
到2050年時,全世界的糧食產量需要提高1倍才可以滿足全球日益增長的人口的糧食保障需求。但是自1980年代以來,糧食增長的速度明顯放緩,另外,糧食增產所需要支付的資源環境代價越來越大——大量施用氮肥會導致土壤酸化,產生大量溫室氣體。基于這種現狀,來自中國農業大學等科研院校以及海外科研機構的研究者共同公布了一種新的田間管理技術,在提高糧食產量的同時可降低環境代價。
研究者基于作物生態生理學、植物營養學和土壤生物地球化學原理,建立了土壤-作物系統綜合管理(ISSM)理論和技術。這種技術可以依據當地的環境,確定最適合種植的作物、耕種周期、種植密度以及更先進的水肥管理方案。在這一理論體系建立后,研究者在中國的水稻、小麥和玉米三大糧食主產區實施了共計153個點/年的田間試驗。試驗中,研究者對每種作物采用了4種種植管理方式,包括現有的種植方式、改良的種植方式、高產種植方式和ISSM,并將4種種植方式的產量、氮肥效率等指標與走訪當地農民得出的調查結果進行了對比。結果發現,ISSM可以使水稻、小麥和玉米的平均單產分別達到每公頃8.5,8.9,14.2噸,可達到高產種植方式的97%~99%,產量與國際上目前糧食作物生產水平最高的地區相當,也超過了此前國外學者所建立的模型所預測的中國糧食作物的極限產量。除了增加產量外,ISSM還大幅降低了氮肥施用率,提高了氮肥偏生產力,大幅降低活性氮損失和溫室氣體排放。
雖然聽起來很復雜,但ISSM其實就是強調農民在種植作物時應該同時考慮土壤和作物因素,提高土壤質量。具體到實踐中的操作流程并不復雜,其重點在于將農業機械化以及把好的種子、肥料和農藥引入到現有的體系中。研究者預測,到2030年,中國農業只要實現ISSM產量水平的80%,那么在保持2012年的種植面積的前提下,就可保證全國人民的口糧消費,還可滿足不斷增長的飼料糧需求。更重要的是,減少了30%的活性氮損失以及11%的溫室氣體排放。
摘自果殼網 2014-09-04