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第50次国际肥料科学中心肥料大会召开 |
科技如何助力肥料减量增效 |
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徐明岗在田间查看土壤。
张丽莉查看技术应用后的作物长势。受访者供图
■本报记者 沈春蕾
“这次国际会议上,有个国外供应商非常认可我们的技术,希望可以合作开发适合当地气候和土壤条件的肥料产品,我们已经进行了初步的商谈。”中国科学院沈阳应用生态研究所(以下简称沈阳生态所)研究员张丽莉说。
张丽莉提到的国际会议是近日在山东临沂召开的第50次国际肥料科学中心肥料大会,大会由国际肥料科学中心和沈阳生态所联合主办。此次大会集中展示了来自全球的最新肥料科技成果,特别是绿色稳定性肥料、缓控释肥料、生物碳基肥料、生物有机肥料和增值肥料等新材料、新技术、新工艺,对加速先进技术广泛应用、实现技术转移与本土化创新、推动中国肥料产业升级具有重要意义。
“大会不仅设有学术交流报告,还有企业参观调研环节,科研人员有机会深入企业车间,了解生产一线的技术和工艺,挖掘企业的需求和问题,有利于科研人员进一步开展课题研究,并及时将最新的技术成果应用于企业生产。”中国工程院院士、山西农业大学教授徐明岗表示,现场调研在促进科研单位与企业合作方面发挥了很大作用。
用量减少 效益增加
肥料被称为粮食的粮食。研究发现,化肥的过量使用不仅会给土壤和环境造成负担,也会对粮食的增产造成不利影响。
“化肥和农药的大量使用导致土壤退化,其中土壤酸化就是退化的一种表现形式。”徐明岗告诉《中国科学报》,“由于大量使用化学氮肥,土壤产生了更多的氢离子,导致土壤酸化。土壤酸化不仅发生在我国南方的红壤地区,还发生在东北黑土区和山东胶东地区。”
为了防控土壤退化,徐明岗团队在30年长期定位观测实验的基础上,建成一个覆盖全国29个省区市的农田土壤质量野外站监测网络,获得监测数据150万条,积累土壤样品9万个。
利用上述监测网络,徐明岗团队不仅揭示了红壤农田酸化过程,还开发了红壤酸化分类防控技术;探明化学氮肥对酸化贡献率达66%以上,以此开发的氮肥增效控酸关键技术使控酸效率提高30%以上。
化肥用量减下来,质量效益如何跟上去? 徐明岗团队提出的解决方法是有机肥。
“使用有机肥对防控土壤酸化的效果特别好。”徐明岗向记者介绍说,“我们研究发现,如果继续使用传统化肥,红壤经过10至15年时间的耕种后,由于土壤酸化,作物产量可能会降低10%~20%。当有机肥替代传统化肥的比例达到35%左右时,既能保持粮食高产,又能防止土壤酸化。”
目前,徐明岗团队已经在江西、湖南等地推广有机肥,并通过信息化技术开展土壤肥力诊断。
“对农民来说,既要简单实用,又要有经济效益。所以我们现在推广的既有有机肥又有无机肥,希望帮助农民找到合理的施肥模式,实现减量增效。”徐明岗说。
技术创新 肥力提升
沈阳生态所有一个科研团队聚焦肥料增效研究多年,并已开发出稳定性肥料。自2007年以来,沈阳生态所与施可丰化工股份有限公司(以下简称施可丰)合作,建立了我国首个百万吨长效缓释复合肥生产基地,并先后与48家肥料企业开展产学研合作。
“传统肥料存在氮元素流失快、吸收利用率低、造成环境污染等问题。我们通过添加氮素抑制剂和其他功能性添加剂,有效延缓肥料中氮素的释放,减少氮素流失,提高了肥料的利用效率。”张丽莉告诉《中国科学报》,团队研发的新型肥料目前已推广至全国22个省区市,累计应用面积1.2亿亩,提升作物产量8%~10%。
此外,在“十三五”重点研发计划支持下,张丽莉团队开发出具有双重功能的绿色抑制剂新材料和抑制剂保护技术,可以实现降本增效。
“使用这一双效抑制剂材料,可以让同类产品每吨肥料的添加成本由300元降至65元,这是肥料领域的一项创新。”张丽莉告诉《中国科学报》。
同时,针对磷肥在土壤中不易移动、施肥后难以被植物根系吸收的问题,张丽莉团队联合沈阳中科新型肥料有限公司开发出磷素促进移动技术,不仅防止了磷的固持,提高了磷在土壤中的移动性,还显著提升了磷肥的利用效率。
据悉,这项技术已在施可丰的新疆基地成功实现产业化,为解决磷肥利用率低的问题提供了切实可行的途径。
“肥料材料的研发有别于其他材料,应用成本是一个很大的限制因素,还有一个因素是农户的认知。”张丽莉告诉《中国科学报》,“我们每年都会专门开展农业科技培训,让更多农户了解和使用我们的产品。只有农户用上这些产品,才能够实实在在减少肥料用量,提高作物产量,减少环境污染。”
因地制宜 合理施肥
近日,中国农业科学院和中国农业绿色发展研究会联合发布的《中国农业绿色发展报告2023》显示,2022年,全国水稻、小麦、玉米三大粮食作物化肥利用率和农药利用率分别为41.3%和41.8%,总量下降、效率提升,农业绿色发展水平提升。
“国外在肥料使用方面,比较注重从整个生命周期出发寻求养分的循环利用,这点是值得我们学习的。”张丽莉表示,“保证粮食产量是我们肥料研究的第一要务,而国外同行的研究比较注重品质追求和环境保护。”
“这次大会我们既展示了自己的技术和产品,也学习和借鉴了国外的成熟经验。”徐明岗说,“我国肥料的发展才40多年,目前在某些领域已经处于领跑地位,比如控释肥、增效肥等。”
徐明岗还表示,我国不同地区的土壤肥力存在差异,因此,需要因地制宜地针对不同地力种植不同作物,并有针对性地施用专用肥料,这方面的工作还有待进一步加强。
《中国科学报》 (2024-09-18 第4版 综合)