科研进展

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国家农业绿色发展研究院2022年上半年科研进展之二: 绿色种植平台

发布时间:2022-10-20 发布人:石 靓 浏览次数:378

        平台瞄准粮食安全、资源高效、环境保护、农业高值、农民增收等国家重大需求与国际科技前沿,以“根际生命共同体”为理论基础,以土壤-作物系统综合管理 为核心技术,创新绿色作物生产整装技术与区域绿色种植模式,通过减肥增效、绿色增产增效、绿色高质高效三步走战略,协同实现国家/区域粮食安全、环境保护与农业高质量发展。平台设置两大研究方向:(1)区域绿色种植模式与(2)农田绿色作物生产两大研究方向。其中,农田绿色作物生产方向设置绿色种植体系和农田养分资源管理两个子方向。


绿色种植平台理论框架与实现途径
        2022年上半年平台在绿色种植体系、农田养分资源管理与区域绿色种植模式方向上取得系列进展:1)系统综述并提出了促进作物正反馈效应的可持续综合管理措施,构建了农田尺度可持续作物体系多目标设计方法体系,为现代农业可持续体系设计、评估和构建提供理论与方法支撑(Jing et al., 2022, Trends in Plant Science; Liang et al., 2022, Agricultural Systems); 2)基于农机农艺信息融合,初步构建了冬小麦-夏玉米“一绿三高”技术模式种植模式,整合了“四密一稀”条带种植、卫星导航播种、水肥药一体化节水节肥促早播、土壤墒情与作物长势监测、高产优质小麦及玉米籽粒直收品种等主要单项技术;3)揭示氮肥对硝化微生物功能基因和N2O排放的作用机制,发现氮肥主要通过硝化微生物氨氧化过程和反硝化过程相关的功能基因影响N2O排放(You et al., 2022, Soil Biology and Biochemistry);4)系统评估我国三大粮食作物县域可持续发展现状与潜力。通过能值分析发现当前我国小麦、玉米和水稻生产的平均能值可持续性指数分别为2.35、2.45和1.94;提出了局部优化策略,预测了三大粮食作物生产系统可持续潜力的提升空间(Zhuang et al., 2022, Renewable and Sustainable Energy Reviews)。
        下半年工作,平台将继续在多样化种植体系设计、根层养分生物学调控、磷高效利用多样性调控、新型氮肥产品调控等方面开展创新与应用融合研究,为周年绿色作物生产技术原理突破提供理论支撑。同时,平台将致力于打造两大实战场景:洱海绿色高值协同模式和曲周县域一绿三高农业绿色发展模式,服务区域生态环境保护与农业高质量发展协同实现。