减肥增效实现粮食绿色增产——中国科学院在河南实施STS项目见闻

沈春蕾 詹 玥

麦收前夕的5月24日至26日，在河南省封丘县、永城市、信阳市平桥区，中国科学院STS（科技服务网络计划）区域重点项目“河南粮食生产减肥增效示范”，接受了第三方评估专家组的小麦现场测产。

项目首席科学家、中科院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所研究员吴跃进介绍了测产结果：“项目示范的减肥增效技术产品在河南省不同土壤类型、不同轮作方式上效果明显。”

据悉，“河南粮食生产减肥增效示范”项目由中科院合肥物质科学研究院、中科院南京土壤研究所、河南省土壤肥料站和河南心连心化肥有限公司等单位共同承担，以提升河南粮食生产养分利用效率、土壤地力和综合效益为目标。

为什么是河南？在产粮大省探索可持续发展

河南是黄淮粮食主产区的重要组成部分，河南粮食生产对保障我国粮食安全具有重要意义。受南北气候土壤条件和黄河水资源分布影响，豫北、豫中、豫南、豫东等地区形成具有区域特点的粮食产区，主要粮食作物有小麦、玉米、水稻、豆类等。

河南省政府高度重视粮食生产问题，制定了《河南省粮食安全市长县长责任制考核办法》，明确对增强粮食可持续生产能力等内容进行考核，并将耕地质量保护与提升作为量化指标，确保粮食生产可持续发展。肥料投入是提高和稳定河南粮食产量的关键保障。

“在粮食生产中，肥料投入对粮食产量具有40%～50%的贡献率，提高和稳定粮食产量主要依赖肥料投入。”吴跃进指出，2016年河南全省化肥施用量为715万吨，占全国当年化肥施用总量的11.9%，居全国首位。

近年来，河南粮食总产量始终位于全国前列，2016年粮食总产量5947万吨，占全国粮食总产量的9.7%，居全国第二位，“这在很大程度上得益于大量的肥料投入。”吴跃进说。

相关文献资料显示，河南与我国很多省份一样，在粮食生产中普遍存在化肥施用量偏高、肥料利用率偏低、秸秆还田效果较差的问题，共同构成粮食生产可持续发展的瓶颈。“目前河南粮食作物施肥重氮偏磷钾，而氮肥利用率只有35%左右，长此以往容易出现土壤板结、地力衰减等问题。”中科院南京土壤所研究员周凌云说。

为提升河南粮食生产养分利用效率、土壤地力和综合效益，2017年，中科院启动了STS区域重点项目“河南粮食生产减肥增效示范”。吴跃进介绍，项目围绕河南省潮土、砂姜黑土和水稻土三种主要土壤类型，以及小麦—玉米、小麦—水稻、小麦—大豆等主要轮作模式，针对化肥施用量、施肥方法和秸秆还田措施等关键问题，推广环境友好的高效化肥和有机肥、秸秆转化促腐以及科学施肥技术等产品和技术，实现粮食生产减肥增效、培肥地力、“藏粮于地”的绿色可持续发展目标。

调“绿”生产方式，稳定或提高粮食产量

项目实施之前，中科院南京土壤所研究员林先贵等人在中科院封丘试验站，开展了小麦—玉米轮作条件下的化肥有机替代长期定位试验。林先贵介绍，连续6年施用菇渣和玉米、小麦秸秆等，与只施化肥的对照田块相比，土壤有机质含量增加了108%，化肥减半后小麦产量比对照田分别增产20%和11%以上。

林先贵说：“长期开展农田有机物料投入对减少化肥投入、培肥地力、粮食增产具有重要作用。这些研究也为秸秆还田、有机无机配合等农业措施在粮食生产上的长期应用提供了理论依据。”

“专家们都在测产，一眼望去，这块地小麦要比其他地方长势好，增产不成问题。”5月25日，在封丘县黄陵镇高标准良田内，庄呼村村民赵振强说起在自家5亩多地里搞实验，对今年的小麦产量充满了信心。

5月24日至26日，验收专家组分别对封丘县、永城市和信阳市平桥区核心示范区的小麦进行了现场测产、核算。验收专家组认为，施用新型肥料、增加秸秆还田等措施，减少了化肥使用量，提高或稳定了粮食产量，实现了节本增效、培肥地力、藏粮于地，调“绿”了农业生产方式。

在小麦—玉米轮作核心示范区封丘县黄陵镇，专家组围绕三种不同减肥增效技术模式进行测产，结果显示：小麦品种徐麦35在控失肥示范田平均亩产412公斤、在有机肥配合无机肥示范田平均亩产444公斤，在绿聚能复合肥示范田平均亩产404公斤，分别较习惯施肥田块增产39公斤、73公斤、33公斤。

“以前种地都是随大流，人家咋种咱咋种。”赵振强心直口快地说，“今年不一样了，项目选到这里，全部是按照专家意见选种、施肥、管理。原来一亩地用化肥100多斤，今年测土配方施用绿聚能复合肥60多斤。现在看来小麦长得确实不赖，以后种地不相信科学真不中！”

在小麦—大豆轮作核心示范区永城市双桥镇，经过专家组现场测产、核算，优质强筋小麦郑麦7698采用绿聚能、有机无机肥和控失肥均减氮10%的施肥条件下，亩产分别比农民习惯施肥增加76公斤、45公斤、36公斤。信阳市平桥区项目区内，优质弱筋小麦扬麦15通过施用控失肥和绿聚能复合肥，每亩分别增产33公斤和61公斤。

位于河南北、东、南三个方向三个地方的现场测产结果，让专家们对粮食作物减肥增效充满信心。减少化肥使用量，提高或稳定粮食产量，实现了节本增效、培肥地力、藏粮于地，粮食生产可以走上绿色可持续发展道路。吴跃进指出，我国大部分农民在进行农业种植的时候存在施肥随意、用肥量大等问题，“选肥随大流，施肥凭感觉”的施肥方式有待改善。

着眼长远效益，建立多种减肥增效模式

为期3天的测产观摩会集合了来自中科院合肥物质科学研究院、中科院南京土壤所，河南省项目相关市区县土壤肥料站和河南心连心、江苏中东等化肥企业代表参加，河南农业大学、河南农科院的专家组成第三方评估组。

“减肥增效技术主要包括‘一减’‘二增’‘三建’。”课题主持人、河南省土肥站研究员葛树春介绍，“一减”是借助控失肥、绿聚能等新型肥料，提高肥料利用效率，合理减少化肥使用量；“二增”是推广高效秸秆还田技术，调节土壤碳氮比，增加土壤有机质和有效养分含量；“三建”是建立小麦—玉米、小麦—水稻、小麦—大豆不同轮作方式的减肥增效模式。

中科院合肥物质科学研究院副院长、中科院河南产业技术创新与育成中心主任吴四发介绍说，目前，中科院在河南的成果转移转化项目有数十项，围绕地方经济发展的近期和长期问题开展。吴四发认为，“河南粮食生产减肥增效示范”项目集中了中科院控失肥、有机肥替代等核心技术成果，项目既着眼当下粮食生产减肥不减产，又考虑未来地力提升，意义深远。

据吴跃进介绍，根据项目目标，通过减少化肥使用量、增加秸秆还田等技术的实施，将推广新型化肥和减肥增效新技术面积3000万亩，带动农民粮食生产节本增效收益5～10元/亩，累计增加社会效益1.5亿～3亿元。

葛树春说：“通过粮食作物减肥增效，河南不仅实现粮满仓钱满囤，还将唱出农业绿色发展交响曲。”