中国农业大学 - 《中国农大校报》
《自然》发表张福锁教授团队文章
探索以更低的环境代价获得更高的作物产量
《自然》杂志发表文章,探索如何在增加作物产量的同时保障生态环境,通过大量田间试验数据表明土壤-作物系统综合管理能够大幅提高氮肥效率并降低环境代价。该成果有望为我国未来粮食增产提供新的途径。
本报讯 9月6日,《自然》(Nature)发表《以更低的环境代价获得更高的作物产量》研究文章。文章通过大量田间试验数据,探索如何在持续增加作物产量的同时保障生态环境,由全国18个单位的33名研究人员合作完成,我校资环学院陈新平教授、崔振岭副教授为第一作者,张福锁教授为通讯作者。
当前,全球农业正面临粮食增产速率明显变缓及资源环境代价越来越高的双重挑战。我国粮食生产的资源环境代价有多大?未来粮食增产的潜力多大?是否可以保障国家粮食安全?未来粮食增产能否以更低的资源环境代价来实现?张福锁研究团队联合农科院、中科院等科研单位及西北农大、南京农大等农业大学,建立全国协作网,共同破解高产高效的理论与技术问题,“以更低的环境代价获得更高的作物产量”文章回答了上述问题。这也是一项国内首次多学科开展协同创新、用大量试验数据发表的农业资源环境的研究成果。
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。在过去五年内,课题组在我国三大粮食作物主产区实施了共计153个点/年的田间试验,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8.5、8.9、14.2吨/公顷,实现了最高产量 的 97-99%。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,大幅度降低环境代价。
专家分析预测,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、而且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%。
《自然》杂志执行主编尼克·坎贝尔博士表示,该成果是一项具有开拓性的农业科学研究,对于中国乃至全世界都是好消息,同时展现了中国的农业科学研究团体如果通过合作,达成了具有全球意义的成就。(闻静超)