中国农业科学院肥料与施肥技术创新团队力证绿肥让稻田用更少的氮肥生产更多高品质稻米

　　近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所肥料与施肥技术创新团队系统分析了我国南方稻区多年多点的联合定位试验、示范点及农户调研等一系列数据，有效量化了稻田绿肥的稳产丰产、节肥增效、培土减损的效应，并探索了其作用机制。相关成果以“Southern China can produce more high-quality rice with less N by green manuring”为题发表在国际期刊《Resources, Conservation & Recycling》上。

 

　　绿肥在构建现代农业种植制度、实现农田用养结合上具有不可替代的意义。近年来，国家在推进藏粮于技、化肥减施、耕地质量提升等行动，绿肥是重要的技术和物质保障。然而，绿肥在增产、节肥、培肥土壤、减轻环境负担方面的贡献及其机制缺乏区域尺度上的研究与量化。2008年开始，在绿肥行业专项和绿肥体系的项目支持下，在南方稻区陆续设立了一批绿肥-水稻定位试验，同时开展了大量田间示范，农户对绿肥的接受程度逐渐提高，绿肥种植面积稳步回升。十多年来大量定位试验及研究数据的积累，为从区域层面上量化绿肥效应提供了条件。

 

　　本研究综合运用了土壤-作物系统模拟、生命周期评价、微生物共生网络分析等方法，全面梳理了稻区多年多点的研究结果，系统呈现了稻田绿肥节肥、养地、增效、提质、减排减损效应。量化了稻田绿肥的节肥增效潜力，相比冬闲稻田单施化肥，冬种绿肥不减氮和减氮20%，稻谷产量分别增加5.7%和3.8%，相应的氮肥利用率提高7.8%和12.6%；减氮40%时稳产，氮肥利用率提高15.8%；完全不施氮肥，可达到常规施肥产量的81.1%（n=“”5821）。证实了绿肥有效提升稻米营养品质，绿肥与化肥配施节氮40%下，稻米总氨基酸和人体必需氨基酸含量分别提高62.6%和30.7%。阐明了稻田绿肥的减损减排效应，绿肥配施减量40%化肥下，碳足迹、活性氮损失量和氮足迹分别降低30.86%、19.20%、和9.65%。

 

　　相关结论与发现是对稻田“用养结合”制度的生动注释，为我国实施“藏粮于技”战略提供了重要的技术和理论支撑。

 

　　南京农业大学资源与环境科学学院高嵩涓博士为本文第一作者，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所曹卫东研究员为本文通讯作者。研究得到了“十四五”国家重点研发计划项目（2021YFD1700200）、国家绿肥产业技术体系（CARS-22）和国家自然科学基金项目（42007071）共同资助。

 

　　引文方式：Gao, S.J., Zhou, G.P., Chang, D.N., Liang, H., Nie, J., Liao, Y.L., Lu, Y.H., Xu, C.X., Liu, J., Wu, J., Han, S., Wang, H., Liu, C.Z., Lv, Y.H., Huang, Y.B., He, C.M., Geng, M.J., Wang, J.H., He, T.G., Li, Z.Y., Liang, H., Li, S., Rees, R.M., Thorup-Kristensen, K., Cao, W.D., 2023. Southern China can produce more high-quality rice with less N by green manuring. Resources, Conservation & Recycling, 196, 107025.

 

　　原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921344923001611