近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所作物栽培與生理創(chuàng)新團(tuán)隊聯(lián)合全國24個科研團(tuán)隊,通過多點多年試驗,揭示了在當(dāng)前我國農(nóng)田過量施用氮肥的背景下,玉米種植密度每增加1.5萬株/公頃可以顯著提高不同區(qū)域籽粒產(chǎn)量,同時亦可降低碳排放強度并增加環(huán)境氮素回收利用。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《資源、保護(hù)和再利用(Resources, Conservation & Recycling)》。
據(jù)李少昆研究員介紹,增加糧食產(chǎn)量、降低環(huán)境污染是當(dāng)今世界糧食安全和環(huán)境質(zhì)量保障的重大挑戰(zhàn)。農(nóng)業(yè)是溫室氣體重要排放源,尤其是在當(dāng)前很多地方農(nóng)田過量施肥的情況下,如何在不影響環(huán)境的同時提高玉米的產(chǎn)量是國際上面臨的重要挑戰(zhàn)。
研究團(tuán)隊通過多年在全國玉米主產(chǎn)區(qū)42個試驗點的聯(lián)合試驗和綜合分析發(fā)現(xiàn),在不額外增加氮肥投入的條件下,種植密度由每公頃6萬株增加到7.5萬株,平均可增產(chǎn)5.59%,生命周期評價(LCA)表明該技術(shù)可以顯著降低碳、氮排放強度2.2%-10.2%,明顯降低氮盈余。研究還發(fā)現(xiàn),公頃穗數(shù)增加是產(chǎn)量增加的關(guān)鍵,增密后收獲指數(shù)沒有變化,生物量增加是產(chǎn)量增加的主要原因。如果全國農(nóng)戶采用該技術(shù)、同時結(jié)合品種替換,玉米年總產(chǎn)量可達(dá)2.9億噸,接近2030年我國玉米總需求量3.15億噸的水平,同時提高環(huán)境中氮素回收利用率。該研究成果可為我國玉米“藏糧于技”和提質(zhì)增效生產(chǎn)提供理論參考。
該研究得到國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃、“十三五”國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金和中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項目資助。(通訊員 衛(wèi)斐)
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.104913