主要作物最佳养分资源管理技术创新与应用
报送单位:中国农业大学 推荐单位:中国农业大学

支撑项目(平台):国家973计划 “作物高产高效群体与关键生态因子的匹配及其调控” 和“主要粮食作物高产栽培与资源高效利用的基础研究”;农业部公益性行业计划 “农作物最佳养分管理技术研究与应用”;国家自然科学基金重大项目“作物高效利用磷的根际过程及其调控机制”;国家自然科学基金创新群体3期“作物高效利用养分资源的根际调控机理”(植物—土壤相互作用教育部重点实验室)

参与单位:中国农业大学

所属学科:农业资源与环境

主要贡献者:张福锁、陈新平、申建波、崔振岭、张卫峰、李晓林、江荣风、马文奇、米国华、高强、张宏彦、王冲等

成就简介:建立了以根层养分调控为核心协调作物高产与环境保护的土壤-作物系统综合管理技术体系,实现了高产与高效的协同,找到了协调作物高产与环境保护的途径,建立了小农户大面积绿色高产高效技术应用“科技小院”新模式。

 1、提出土壤-作物系统综合管理思路,绿色高产高效理论研究取得突破把养分管理、高产栽培、土壤质量提升和环境保护等紧密结合,建立了绿色高产高效的土壤-作物系统综合管理体系。证明“土壤-作物系统综合管理”理论和技术可以使全国粮食产量平均增产30%以上、氮素环境排放降低50%,从而同时满足粮食安全和环境保护的国家需求。到2030年只要实现这一产量的80%,不仅能保证消费需求,还可减少活性氮损失30%、减少温室气体排放11%。为未来高产高效农业可持续发展指明了方向。2、创新了8项最佳养分管理核心技术,突破了高产与环保难以协调的矛盾,实现了绿色增产增效建立了(1)根层养分实时监控技术;(2)根层氮素实时监控技术;(3)根层磷素活化利用技术;(4)钾素平衡施用技术;(5)“总量控制、分期调控”,实现了从田块到区域的技术创新;(6)“大配方、小调整”,实现了养分管理技术的物化;(7)高产作物养分需求与养分供应的时空匹配技术。(8)农田养分损失定量化及其阻控技术,找到了协调施肥的农学效应及其环境效应的平衡点。3、集成创新区域农作物最佳养分管理技术创建技术模式100多项,形成规程和标准,物化产品,建立了信息化和农机农艺结合的新技术,实现“节肥增效”、“增产增效”和“高产高效”三步走战略,解决了创新技术大面积推广应用的难题。13889个田间试验示范结果表明, 在作物增产12-17%基础上,增效20%以上,农民增收1863-3680元/公顷。4、应用模式创新建立了我国主要作物绿色增产增效技术创新与应用协作网,创建了以扎根农村的“科技小院”为核心、以覆盖全国的“科教专家网络、政府推广网络、校企合作网络”为平台,与千万农民一起大面积推广应用绿色增产增效技术的新型应用模式。  近10来在国际顶级期刊《自然》(Nature)杂志发表5篇文章,《科学》(Science)杂志发表2篇,美国科学院学报(PNAS)上发表4篇,发表其它SCI论文372篇,2013-2018年期间共发表“ESI高被引论文”21篇;出版专著23部,授权国家发明专利35项。获得国家科技进步二等奖3项,省部级特等奖1项、一等奖1项,二等奖5项。“依托科技小院培养农科应用型研究生的模式改革与实践”获得国家级教育成果奖二等奖。在人才培养方面,团队现有中国工程院院士1人,国家杰出青年基金4人,长江学者奖励计划资助2人,优秀青年基金1人,教育部新世纪优秀人才支持计划8人,科技部中青年科技创新领军人才1人。

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