肥料和水既是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素，也是關(guān)系國(guó)家糧食安全的重要資源。做好肥水工作不僅是落實(shí)“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略的具體舉措，也是農(nóng)業(yè)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段的必然要求。多年以來，我國(guó)肥水工作取得了巨大成就，為我國(guó)糧食產(chǎn)量連續(xù)7年保持在13000億斤以上，為推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展發(fā)揮了重要作用，但農(nóng)業(yè)的過度開發(fā)，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)邊際效率遞減，土肥水不和諧狀況愈發(fā)突出，農(nóng)業(yè)發(fā)展與肥水之間的深層次矛盾也日益凸顯。

面向未來，如何健康發(fā)展？肥水工作千頭萬緒，要抓住問題核心，解決關(guān)鍵矛盾，著力突破“卡脖子”技術(shù)，才能從根本上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)，推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。近日，在第23屆全國(guó)肥料信息交流暨產(chǎn)品交易會(huì)院士論壇上記者深切感受到這一點(diǎn)。會(huì)上，四位中國(guó)工程院院士圍繞中國(guó)肥水發(fā)展核心，高瞻遠(yuǎn)矚術(shù)業(yè)專攻，祭出關(guān)鍵難題破解之道。

耦合突破 

豆科作物減毒固氮同步實(shí)現(xiàn)

當(dāng)前，大豆和油料產(chǎn)能提升已經(jīng)成為我國(guó)的重大戰(zhàn)略需求，但面對(duì)新冠肺炎疫情反復(fù)和國(guó)際環(huán)境不確定背景下，我國(guó)未來大豆和油料穩(wěn)定供應(yīng)面臨較大風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)，因此“擴(kuò)種大豆和油料”成為強(qiáng)化自給能力，穩(wěn)定我國(guó)食用油脂和飼料供給的重要舉措。

而在提高大豆和油料產(chǎn)能過程中，最重要的就是要解決如何減少大田帶菌，阻控黃曲霉毒素污染，如何提高共生固氮效率，減少化肥使用這兩大花生大豆大田生產(chǎn)中的共性難題。

為此，中國(guó)工程院院士李培武科研團(tuán)隊(duì)首次提出了把黃曲霉毒素源頭綠色阻控與結(jié)瘤固氮大田耦合同步實(shí)現(xiàn)的科學(xué)研究設(shè)想，探索花生大豆生態(tài)優(yōu)先，綠色低碳發(fā)展新途徑，最終成功發(fā)明減毒固氮耦合微生物菌肥，通過廣泛的試驗(yàn)示范，發(fā)現(xiàn)花生超級(jí)結(jié)瘤固氮現(xiàn)象?？墒够ㄉY(jié)瘤數(shù)增加10倍以上，瘤重增加8.8倍，固氮酶活性提高5倍以上。收獲后，花生果外表黃曲霉毒素產(chǎn)毒菌豐度降低66%，花生仁上黃曲霉毒素含量降低83%。連續(xù)兩年在全國(guó)15省17個(gè)示范點(diǎn)實(shí)現(xiàn)普遍減毒增產(chǎn)，2年平均增產(chǎn)達(dá)7.5%?？蓪?shí)現(xiàn)減氮40%?？偨Y(jié)來看，實(shí)現(xiàn)了三增四減：增產(chǎn)、增效、增安全；減肥、減碳、減本、減毒素，有望創(chuàng)建花生大豆減毒固氮-綠色低碳生產(chǎn)新模式。

李培武強(qiáng)調(diào)，ARC耦合菌肥應(yīng)用前景廣闊。如果推廣1000萬畝，可減排50萬噸CO2，為農(nóng)業(yè)雙碳開辟綠色新途徑，每畝減施5千克氮肥，減排50萬噸CO2，氮肥按2500元/噸計(jì)，可節(jié)本1.25億元。這對(duì)落實(shí)中央一號(hào)文件，促進(jìn)花生大豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對(duì)保障糧食安全、食品安全、飼料安全及生命健康，對(duì)綠色生產(chǎn)、減肥減藥及碳達(dá)峰碳中和都具有重要意義。

高水效農(nóng)業(yè)

提高水資源利用率和生產(chǎn)效率

發(fā)展高水效農(nóng)業(yè)是保障國(guó)家食物安全的重要核心問題。中國(guó)工程院院士康紹忠指出，水安全與食物安全是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的最基本支撐點(diǎn)。而食物安全是國(guó)家安全的基本保證，水安全是食物安全的基礎(chǔ)。水資源短缺將直接導(dǎo)致食物生產(chǎn)的波動(dòng)，從而在源頭上導(dǎo)致真正的食物危機(jī)。

康紹忠表示，灌溉農(nóng)業(yè)是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主力軍和保障國(guó)家食物安全的基石。但是我國(guó)水資源緊缺，水土不適配，“水缺”比“地少”更為嚴(yán)重。我國(guó)將近65%的耕地分布在秦嶺淮河以北，而這些地區(qū)水資源僅占我國(guó)水資源分布的19%。水資源短缺已成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的剛性約束，挑戰(zhàn)日益嚴(yán)峻。同時(shí)，緩解水資源短缺和灌溉用水增加導(dǎo)致的生態(tài)環(huán)境問題，迫切需要降低灌溉用水量，然而盲目減少灌溉用水量將導(dǎo)致農(nóng)業(yè)產(chǎn)能下降，威脅國(guó)家食物安全和農(nóng)產(chǎn)品有效供給。

因此，康紹忠提出，要藏糧于水，夯實(shí)國(guó)家食物安全的農(nóng)業(yè)用水保障。確立農(nóng)業(yè)用水“安全紅線”；加快建設(shè)國(guó)家農(nóng)業(yè)水網(wǎng)，加速智慧農(nóng)業(yè)水網(wǎng)構(gòu)建，提高食物安全供水保證率；充分挖掘“南水北調(diào)”工程給糧食生產(chǎn)供水的潛力，建議把每畝500元的休耕補(bǔ)貼直接用于“南水北調(diào)”工程水價(jià)補(bǔ)貼，把目前河北沒有用夠的“南水北調(diào)”水直接用于水資源極度緊缺的衡水、滄州等地下水嚴(yán)重超采區(qū)的糧食生產(chǎn)、特別是小麥等口糧生產(chǎn)用水；盡快實(shí)施“南水北調(diào)”西線工程，充分挖掘河西走廊等地的后備耕地資源潛力；利用豐富的太陽能資源，合理開發(fā)利用新疆內(nèi)陸干旱區(qū)咸水資源。

同時(shí)，要藏水于技，促進(jìn)高水效農(nóng)業(yè)快速健康發(fā)展。高水效是未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，通過農(nóng)業(yè)高效用水核心關(guān)鍵技術(shù)與重大關(guān)鍵產(chǎn)品和綠色高效用水模式的突破，大幅度提高灌溉水利用率和水的生產(chǎn)效率。最終減少單位食物生產(chǎn)的凈耗水和灌溉用水，走技術(shù)進(jìn)步替代灌溉用水增加之路，緩解我國(guó)農(nóng)業(yè)用水緊缺狀況。此外還可以通過區(qū)域水土資源的優(yōu)化配置和作物種植結(jié)構(gòu)、種植制度調(diào)整，合理布局農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，更好挖掘水資源效率和效益提升潛力，緩解我國(guó)“北糧南運(yùn)”與“南水北調(diào)”的水、糧逆向流動(dòng)格局。

工農(nóng)融合

實(shí)現(xiàn)肥料產(chǎn)業(yè)全鏈條轉(zhuǎn)型升級(jí)

綠色發(fā)展是當(dāng)前現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的首要關(guān)鍵問題?；十a(chǎn)業(yè)與綠色發(fā)展關(guān)系非常密切，我們?cè)趺从酶俚耐度肷a(chǎn)更多的農(nóng)產(chǎn)品，而且是高質(zhì)量的農(nóng)產(chǎn)品；我們?cè)趺窗迅弋a(chǎn)量、高生產(chǎn)力與環(huán)境保護(hù)協(xié)同起來；我們?cè)趺催m應(yīng)氣候變化，在全球范圍內(nèi)發(fā)展氣候友好型農(nóng)業(yè)；我們?cè)趺醋屴r(nóng)民有更多的知識(shí)、能力和足夠條件，把可持續(xù)農(nóng)業(yè)管理技術(shù)以及農(nóng)業(yè)營(yíng)養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中去；我們?cè)趺礈p少或者逆轉(zhuǎn)整個(gè)自然界資源退化的趨勢(shì)，保護(hù)自然資源等，這是當(dāng)前中國(guó)乃至全球農(nóng)業(yè)以及化肥產(chǎn)業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)。

為此，中國(guó)工程院院士張福鎖提出，將綠色制造的工業(yè)優(yōu)勢(shì)與農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合，以企業(yè)為創(chuàng)新主體，以創(chuàng)制綠色智能肥料產(chǎn)品為抓手，工農(nóng)融合匹配，最終促進(jìn)肥料產(chǎn)業(yè)全鏈條轉(zhuǎn)型升級(jí)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色化、現(xiàn)代化發(fā)展。

張福鎖表示，目前，全行業(yè)缺乏綠色技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，綠色投入品創(chuàng)新不足，導(dǎo)致土壤退化嚴(yán)重?；?農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈與綠色發(fā)展融合不夠，化肥產(chǎn)業(yè)遠(yuǎn)跟不上時(shí)代步伐，仍然停留在化工生產(chǎn)領(lǐng)域，沒有將工業(yè)生產(chǎn)鏈和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)鏈聯(lián)系在一起。化肥高消耗、高排放的生產(chǎn)方式與我國(guó)推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)生態(tài)文明建設(shè)整體布局相違背，化肥產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型迫在眉睫。

要解決農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展這一關(guān)鍵問題，全產(chǎn)業(yè)鏈融合綠色發(fā)展的技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)亟待突破。必須樹立綠色科技服務(wù)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展理念，突破農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈綠色關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)新企業(yè)引領(lǐng)的現(xiàn)代綠色農(nóng)業(yè)新模式。關(guān)鍵核心就是開啟綠色智能肥料新時(shí)代。一是實(shí)現(xiàn)工農(nóng)融合，即化肥生產(chǎn)必須面向農(nóng)業(yè)需求，通過自主創(chuàng)新，因作物、因土壤施肥，保障糧食安全與營(yíng)養(yǎng)安全；二是零排零廢，即化肥生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)零廢排放，原料與中間產(chǎn)物全部資源化利用；三是智能綠色，即增強(qiáng)微生物-土壤-作物系統(tǒng)互作，最大化生物學(xué)和系統(tǒng)效能，實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效；四是數(shù)字精準(zhǔn)，即充分利用數(shù)字化與精準(zhǔn)化技術(shù)，設(shè)計(jì)智能高效產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)管理與施用的目標(biāo)。

降酸增效

讓有機(jī)肥傳統(tǒng)好物更加給力

發(fā)展有機(jī)（類）肥料產(chǎn)業(yè)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)由數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵途徑。中國(guó)工程院院士沈其榮表示，有機(jī)肥和化肥是天生的一對(duì)兒，二者同舟共濟(jì)，互相幫助，才能共同促進(jìn)作物正常生長(zhǎng)，真正實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

通過研究發(fā)現(xiàn)，施用有機(jī)肥使土壤肥力穩(wěn)續(xù)提高，抑制土壤酸化，能夠快速提高土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)比例和土壤碳匯。有機(jī)無機(jī)肥料配合施用能夠顯著提高氮肥利用率。施用生物有機(jī)肥能夠有效防控經(jīng)濟(jì)作物土傳病害。

沈其榮指出，當(dāng)前，我國(guó)農(nóng)業(yè)正由數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)型，而實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)型的先決條件是高肥力、無污染土壤。面對(duì)土壤由于過量施用化肥導(dǎo)致土壤酸化、板結(jié)、土傳病害等土壤生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重失衡問題，大力發(fā)展有機(jī)（類）肥料產(chǎn)業(yè)將是改善上述土壤問題的關(guān)鍵途徑。

“現(xiàn)在最大的問題是提高有機(jī)肥的當(dāng)季增產(chǎn)效果，必須有效解決堆漚有機(jī)肥的氨揮發(fā)，關(guān)鍵是把pH值降下來。”沈其榮說，“目前我們已經(jīng)找到兩種方法，一是發(fā)明了利用廢棄蛋白酸解液調(diào)控堆肥pH值的技術(shù)工藝，可以讓pH值保持在7左右，不僅保住了氨、保住了氮，也增加了其中氨基酸的含量。二是將腐熟的堆肥用酸解液將pH值調(diào)至7以下，然后通過添加芽孢桿菌和木霉真菌后，可以長(zhǎng)時(shí)間控制堆肥pH值在7左右，保證產(chǎn)品效力。”

不難看出，院士們所研究和破解的難題，對(duì)于行業(yè)來說，既具有現(xiàn)實(shí)價(jià)值，又具有深遠(yuǎn)意義。要時(shí)刻關(guān)注與保障國(guó)家糧食安全這個(gè)重大核心相關(guān)的重大戰(zhàn)略部署，時(shí)刻聚焦與農(nóng)業(yè)可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展這個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)中的關(guān)鍵技術(shù)，始終瞄準(zhǔn)核心關(guān)鍵，積極探索有效途徑，我國(guó)肥水事業(yè)才能長(zhǎng)足進(jìn)步，保障糧食安全，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展才能早日實(shí)現(xiàn)。

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