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四位院士联手把脉!这四大方向将是化肥行业蓝海
2022-07-24  浏览[32]次

必须要提高作物固氮效率,减少化肥使用

水资源短缺对粮食安全具有严峻挑战

化肥产业绿色转型迫在眉睫

“有机+无机”配合才能实现农业可持续发展

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       四位院士、高瞻远瞩、“肥”意十足......第二十三届全国肥料双交会7月8日在南京举行。在同期举办的院士论坛上,康绍忠、张福锁、李培武、沈其荣四位中国工程院院士领衔出席,把脉中国农业,畅谈土水肥未来发展方向,并介绍了最新的科研成果。本次论坛由全国农业技术推广服务中心党委书记张晔主持。


中国工程院院士李培武:

豆科作物减毒固氮取得突破进展

       花生大豆是重要的油料作物,也是重要的蛋白质和饲料来源,两者对保障食用油和饲料安全具有重要意义。在新冠疫情反复和国际环境不确定的背景下,未来我国大豆和油料稳定供应面临较大风险和挑战。扩种大豆和油料是强化自给能力,稳定我国食用油脂和饲料供给的重要举措。

中国工程院院士李培武

       李培武院士介绍,花生和大豆同属豆科植物,都有共生固氮的生物特性,可以通过根系根瘤将空气中的氮气转化为氨,供植物生长所需营养。“所以提高固氮效率,减少化肥使用一直以来都是研究热点。”李培武指出,但两者还有第二个生物学特性,是土壤中黄曲霉菌产毒的源头。大豆、花生如何减少大田带菌,阻控黄曲霉毒素污染以及如何提高共生固氮效率,减少化肥使用的猜想便应运而生。“如果把黄曲霉毒素源头和结瘤固氮大田耦合,那么对保障粮食安全、绿色生产、减肥减药及‘碳达峰’‘碳中和’具有重要意义。”据悉,李培武团队已经在豆科作物减毒固氮耦合上取得突破进展,发明了减毒固氮耦合菌肥,建立了耦合菌肥生产线以及耦合菌肥与底肥混施技术。通过该菌肥,花生侧根上可以至多结800-1000个根瘤发现了花生超级结瘤固氮现象,而且还能够提高瘤重、固氮活性,对减毒效果同样明显。此外,该菌肥在其他豆科植物例如大豆、苜蓿、紫云英等取得显著效果。李培武指出,生产1kg氮肥平均大约需要消耗10kg二氧化碳,对减碳、节本都具有重要意义。


中国工程院院士康绍忠:

提升粮食产能须走农业节水化道路

       地少水缺是制约农业发展非常严重的一个瓶颈。我国水土资源特别不匹配,将近65%的耕地分布在秦岭淮河以北,而这些地区水资源仅占我国水资源分布的19%。“水资源短缺对粮食安全具有严峻挑战,水安全是粮食安全的基础。”康绍忠院士指出,水资源短缺将直接导致食物生产波动,从而在源头上导致真正的食物危机。

康绍忠院士现场连线作主题报告

       灌溉农业是我国农业生产的主力军和保障国家粮食安全的基石。康绍忠介绍,全球耕地中20%的灌溉地生产了40%的农产品,灌溉地的产量大约是其他耕地的2.5倍。

       藏粮于水,夯实国家食物安全的农业用水保障。康绍忠表示,首先要确立农业用水安全红线,为国家粮食安全提供用水保障;加快建设国家农业水利网,提高食物安全供水保证率;充分挖掘南水北调工程给粮食生产供水的潜力,提高国家食物安全用水保障能力;积极推进国家农业用水监测网络建设,为高水效农业“三条红线”控制提供保障。“通过农业高效用水核心关键技术与重大关键产品和绿色高效用水的突破,能够大幅度提高灌溉水利用率和水生产效率。”康绍忠指出,此外还可以通过区域水土资源的优化配置和作物种植结构、种植制度调整,合理布局农业生产,更好挖掘水资源效率和效益提升潜力,缓解我国“北粮南运”与“南水北调”的水、粮逆流格局。


中国工程院院士张福锁:

中国绿色智能肥料时代已来

        化肥是工业革命最伟大的发明,也是粮食安全、营养健康、资源生态的重要物质基础。没有化肥就无法在现有的耕地面积上养活70亿人口。我国2035年要实现农业现代化,必须要有化肥支撑。但同时化肥产业也是能源、资源代价比较高的产业。

       张福锁院士指出,当前化肥产业远跟不上时代步伐,特别是对于农业绿色发展的需求,仍然停留化工生产领域,没有将工业生产链和农业生产链联系在一起。化肥高消耗、高排放的生产方式也与我国碳中和碳达峰的生态文明建设整体布局相违背,化肥产业绿色转型迫在眉睫。



张福锁院士以视频形式出席大会


       开启绿色智能肥料新时代,可以实现化肥产业当前矛盾,实现工农融合、零排零废、智能绿色以及实现化肥精准管理与施用的目标。

       何为绿色智能肥料?张福锁介绍,其有五大内涵,对作物来说可以实现生物感知,根肥互馈;对土壤来说,可以做到环境应答,精准释放;对时空来说,能够实现动态匹配,供需协同;对绿色来说,能满足低耗低排,全量利用;最后对产品来说,可以通过精准配伍,工业实现。


中国工程院院士沈其荣:

降低堆肥pH防止氨挥发有两种途径

      有机肥和化肥互帮互助,促进作物正常生长,实现我国农业真正的可持续发展,二者缺一不可。沈其荣院士指出,大量化肥,尤其是过量氮肥施用后导致土壤酸化,土壤pH失衡,对于这个问题只能通过调控土壤微生物区系来活化土壤。


沈其荣院士主持论坛并作主题报告


      “施用有机肥可以改善土壤,那农民为什么还不肯用有机肥?主要是因为增产效果不明显。”沈其荣指出,堆沤有机肥最大的问题就是氨挥发,有机肥本身含氮量就不高,而在堆肥过程中还要损失一半以上,最终只剩下大约1.5%的氮,而且其中大部分的无机氮都流失掉,只剩下一些需要微生物催化才能被作物吸收利用的有机氮。

当季没有效果,农民自然不会用有机肥。“氨挥发十分严重,为什么?因为堆肥过程是个pH升高的过程,不管是羊粪、鸡粪、猪粪还是牛粪,最后堆肥的pH都在7.5以上,所以氨就会挥发。而如何把pH降下来,正是我们在做的。”沈其荣表示。

       他介绍,目前研究通过两种方法来降堆肥pH值。其一,发明了利用废弃蛋白酸解液调控堆肥pH的技术工艺,酸解液喷到堆肥上以调解pH,可以始终让pH保持在7左右,不仅保住了氨、保住了氮,也增加了其中氨基酸的含量。

       其二,将腐熟的堆肥用酸将pH调至7以下,然后通过添加芽孢杆菌和木霉真菌后,可以长时间控制堆肥pH在7左右,保证产品效力。

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