中國學者《自然》發文 破解農作物高產高效難題

中新網北京9月4日電(記者 馬海燕)中國農業大學資源與環境學院陳新平、崔振嶺、張福鎖等的研究論文《以更低的環境代價獲得更高的作物產量》今日在《自然》雜志上發表。中國學者以實證研究發現了以更低環境代價獲更高作物產量的方法，受到業界同行關注。

至2050年，全世界糧食產量需增加一倍，但糧食增產速率已明顯變緩，增產的資源環境代價越來越高，農業正面臨保障糧食安全和減少環境代價的雙重挑戰。中國農大資源與環境學院張福鎖教授領導的團隊在973項目“主要糧食作物高產栽培與資源高效利用的基礎研究”和農業部公益性行業科研專項“農作物最佳養分管理技術研究與應用”等的支持下，與多所科研機構合作，共同破解了農作物高產高效的理論與技術問題。

課題組基于作物生態生理學、植物營養學和土壤生物地球化學原理，建立了土壤-作物系統綜合管理的理論與技術。該技術依據區域生態條件設計最優作物群體，通過對作物品種、播期、播量和根層養分、水分的管理，來挖掘作物產量潛力并最小化環境代價。

研究者在中國三大糧食作物主產區實施了共計153個點/年的田間試驗，以大樣本的田間實證研究來回答我國未來糧食增產的潛力及資源環境代價。研究發現，土壤-作物系統綜合管理使水稻、小麥、玉米單產平均分別達到8.5、8.9、14.2噸/公頃，實現了最高產量的97%-99%，這一產量水平與國際上當前生產水平最高的區域相當。論文第一作者陳新平說，這表明我國水稻、小麥、玉米還有至少30%—50%的增產潛力。

論文通訊作者張福鎖表示，國際上對糧食增產問題都很重視，但一般都是用理論模型研究，缺乏實證研究。而這個研究是多學科專家在全國153個點上的田間地頭用實驗數據說明問題。這個研究用實驗數據證明我們能夠持續增加農作物產量，保證糧食安全，同時保證環境安全。

張福鎖說，過去30年，由于氮肥的大量使用，中國耕地質量顯著下降。減少環境污染關鍵是要一方面增加作物對氮肥的吸收，另一方面合理施肥，既不缺，也不過剩。研究證明，與當前生產體系相比，土壤-作物系統綜合管理在大幅度增產的同時，并不需要增加氮肥的投入，就大幅度提高了氮肥的效率。

該項研究由10多個單位的30多位學者合作完成。《自然》雜志執行主編尼克·坎貝爾認為，這篇研究論文代表著令人激動的和開拓性的農業科學研究，相信這項研究會吸引全球性的關注，在中國也不例外。他同時認為，這項研究的眾多中國研究者非常好地展示了中國的農業科學研究團體如何達成具有全球意義的成就。(完)