肥料和水既是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素，也是關(guān)系國家糧食安全的重要資源。做好肥水工作不僅是落實“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略的具體舉措，也是農(nóng)業(yè)進入高質(zhì)量發(fā)展階段的必然要求。多年以來，我國肥水工作取得了巨大成就，為我國糧食產(chǎn)量連續(xù)7年保持在13000億斤以上，為推動農(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)，才能從根本上實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展目標，推動我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。近日，在第23屆全國肥料信息交流暨產(chǎn)品交易會院士論壇上記者深切感受到這一點。會上，四位中國工程院院士圍繞中國肥水發(fā)展核心，高瞻遠矚術(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現(xiàn)

當前，大豆和油料產(chǎn)能提升已經(jīng)成為我國的重大戰(zhàn)略需求，但面對新冠肺炎疫情反復(fù)和國際環(huán)境不確定背景下，我國未來大豆和油料穩(wěn)定供應(yīng)面臨較大風(fēng)險和挑戰(zhàn)，因此“擴種大豆和油料”成為強化自給能力，穩(wěn)定我國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，中國工程院院士李培武科研團隊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，通過廣泛的試驗示范，發(fā)現(xiàn)花生超級結(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15省17個示范點實現(xiàn)普遍減毒增產(chǎn)，2年平均增產(chǎn)達7.5%?？蓪崿F(xiàn)減氮40%。總結(jié)來看，實現(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，可節(jié)本1.25億元。這對落實中央一號文件，促進花生大豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對保障糧食安全、食品安全、飼料安全及生命健康，對綠色生產(chǎn)、減肥減藥及碳達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)是保障國家食物安全的重要核心問題。中國工程院院士康紹忠指出，水安全與食物安全是人類社會可持續(xù)發(fā)展的最基本支撐點。而食物安全是國家安全的基本保證，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，從而在源頭上導(dǎo)致真正的食物危機。

康紹忠表示，灌溉農(nóng)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主力軍和保障國家食物安全的基石。但是我國水資源緊缺，水土不適配，“水缺”比“地少”更為嚴重。我國將近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)日益嚴峻。同時，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，夯實國家食物安全的農(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元的休耕補貼直接用于“南水北調(diào)”工程水價補貼，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，要藏水于技，促進高水效農(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)進步替代灌溉用水增加之路，緩解我國農(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“北糧南運”與“南水北調(diào)”的水、糧逆向流動格局。

工農(nóng)融合

實現(xiàn)肥料產(chǎn)業(yè)全鏈條轉(zhuǎn)型升級

綠色發(fā)展是當前現(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，我們怎么用更少的投入生產(chǎn)更多的農(nóng)產(chǎn)品，而且是高質(zhì)量的農(nóng)產(chǎn)品；我們怎么把高產(chǎn)量、高生產(chǎn)力與環(huán)境保護協(xié)同起來；我們怎么適應(yīng)氣候變化，在全球范圍內(nèi)發(fā)展氣候友好型農(nóng)業(yè)；我們怎么讓農(nóng)民有更多的知識、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)營養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中去；我們怎么減少或者逆轉(zhuǎn)整個自然界資源退化的趨勢，保護自然資源等，這是當前中國乃至全球農(nóng)業(yè)以及化肥產(chǎn)業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)。

為此，中國工程院院士張福鎖提出，將綠色制造的工業(yè)優(yōu)勢與農(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，最終促進肥料產(chǎn)業(yè)全鏈條轉(zhuǎn)型升級，推動農(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)和標準，綠色投入品創(chuàng)新不足，導(dǎo)致土壤退化嚴重?；?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)遠跟不上時代步伐，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)方式與我國推進“雙碳”目標生態(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)與標準亟待突破。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代。一是實現(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，保障糧食安全與營養(yǎng)安全；二是零排零廢，即化肥生產(chǎn)過程實現(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，實現(xiàn)提質(zhì)增效；四是數(shù)字精準，即充分利用數(shù)字化與精準化技術(shù)，設(shè)計智能高效產(chǎn)品，實現(xiàn)精準管理與施用的目標。

降酸增效

讓有機肥傳統(tǒng)好物更加給力

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

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

沈其榮指出，當前，我國農(nóng)業(yè)正由數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)型，而實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)型的先決條件是高肥力、無污染土壤。面對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)境嚴重失衡問題，大力發(fā)展有機（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肥的當季增產(chǎn)效果，必須有效解決堆漚有機肥的氨揮發(fā)，關(guān)鍵是把pH值降下來?！鄙蚱錁s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，可以長時間控制堆肥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，對于行業(yè)來說，既具有現(xiàn)實價值，又具有深遠意義。要時刻關(guān)注與保障國家糧食安全這個重大核心相關(guān)的重大戰(zhàn)略部署，時刻聚焦與農(nóng)業(yè)可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展這個關(guān)鍵目標中的關(guān)鍵技術(shù)，始終瞄準核心關(guān)鍵，積極探索有效途徑，我國肥水事業(yè)才能長足進步，保障糧食安全，實現(xiàn)綠色生產(chǎn)，推進產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展才能早日實現(xiàn)。

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