本報(bào)訊 3月7日，國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物《自然》（Na-ture）在線發(fā)表我校資源與環(huán)境學(xué)院崔振嶺教授、張福鎖院士等在農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展領(lǐng)域取得的新成果：“與千百萬農(nóng)民一起實(shí)現(xiàn)綠色增產(chǎn)增效”（Pursuing1Sustainable1Pro-ductivity1with1Millions1of1Smallholder1Farmers）。
　　這一成果是在國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究專項(xiàng)“作物高產(chǎn)高效群體與關(guān)鍵生態(tài)因子的匹配及其調(diào)控”和農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)“農(nóng)作物最佳養(yǎng)分管理技術(shù)研究與應(yīng)用”等項(xiàng)目長(zhǎng)期支持下，由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)策劃并組織河北農(nóng)業(yè)大學(xué)、吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)等全國(guó)25家教學(xué)科研單位共同參與，歷經(jīng)10年不懈努力完成的。該論文共有46名作者，其中崔振嶺為第一作者，張福鎖為通訊作者。
　　探索農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展道路，是保障國(guó)家糧食安全和環(huán)境安全的迫切需求。自2005年起，張福鎖院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)建立了我國(guó)主要作物綠色增產(chǎn)增效技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用協(xié)作網(wǎng)，在生產(chǎn)中破解農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的重大理論與技術(shù)難題。研究人員針對(duì)我國(guó)集約化糧食生產(chǎn)用肥量大、資源環(huán)境代價(jià)高、施肥增產(chǎn)幅度小、養(yǎng)分利用率低等一系列問題，將植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)與作物栽培學(xué)、土壤學(xué)、環(huán)境科學(xué)等多學(xué)科有機(jī)融合，率先提出了綠色增產(chǎn)增效理論和技術(shù)新思路，以高效利用光溫資源的高產(chǎn)群體定量設(shè)計(jì)充分挖掘品種的高產(chǎn)潛力、以定量調(diào)控根層水肥供應(yīng)支撐高產(chǎn)群體來實(shí)現(xiàn)資源高效利用，最大程度地減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)了地上作物高產(chǎn)與地下水肥高效協(xié)調(diào)統(tǒng)一，突破了高產(chǎn)與高效難以協(xié)同的國(guó)際難題。先后在我國(guó)小麥、玉米和水稻主產(chǎn)區(qū)建立了綠色增產(chǎn)增效技術(shù)體系，通過13123個(gè)田間實(shí)證研究驗(yàn)證了技術(shù)的增產(chǎn)、增效、減排、增收潛力。在此基礎(chǔ)上，與全國(guó)2090萬農(nóng)戶一起應(yīng)用這些綠色增產(chǎn)技術(shù)模式并獲得了增產(chǎn)和減少環(huán)境污染的好效果，累計(jì)推廣面積3770萬公頃。
　　本研究創(chuàng)新建立了“從生產(chǎn)中來，到生產(chǎn)中去”圍繞生產(chǎn)限制因子，與農(nóng)民一起開展既適合當(dāng)?shù)厍闆r又瞄準(zhǔn)國(guó)際學(xué)術(shù)前沿——“立地頂天”的科研思路。研究人員針對(duì)生產(chǎn)問題，在田間地頭與農(nóng)民一起創(chuàng)新和驗(yàn)證技術(shù)、集成技術(shù)模式，并將科研成果直接應(yīng)用到生產(chǎn)中去，解決科研跟生產(chǎn)脫節(jié)的問題。過去10年，研究團(tuán)隊(duì)在我國(guó)小麥、玉米和水稻三大糧食作物主產(chǎn)區(qū)開展了13123個(gè)田間試驗(yàn)，應(yīng)用綠色增產(chǎn)增效技術(shù)的玉米、水稻和小麥平均產(chǎn)量達(dá)到9.54，8.41和6.73噸/公頃，較當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣增產(chǎn)20.6%（18.3%-21.8%）。更為重要的是，增加產(chǎn)量不僅沒有增加氮肥用量，反而降低氮肥用量14.5%（8.5%-15.6%）。通過實(shí)地測(cè)定、模型模擬和生命周期評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)綠色增產(chǎn)增效技術(shù)不僅能增產(chǎn)節(jié)氮，還能顯著降低活性氮的排放強(qiáng)度34.8%（22.9%-35.4%），減少溫室氣體排放強(qiáng)度 27.0%（18.6%-29.1%）。研究團(tuán)隊(duì)首次證明，綠色增產(chǎn)增效技術(shù)可以大面積實(shí)現(xiàn)作物增產(chǎn)和環(huán)境減排的雙贏，回答了持續(xù)增產(chǎn)是否必須依賴于水肥資源的大量投入和作物高產(chǎn)、養(yǎng)分資源高效和環(huán)境保護(hù)能否協(xié)同等國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界一直在爭(zhēng)論的重大科學(xué)命題。
　　創(chuàng)建以扎根農(nóng)村的“科技小院”為核心、以覆蓋全國(guó)的“科教專家網(wǎng)絡(luò)、政府推廣網(wǎng)絡(luò)、校企合作網(wǎng)絡(luò)”為平臺(tái)，與千百萬農(nóng)民一起大面積推廣應(yīng)用綠色增產(chǎn)增效技術(shù)的新型技術(shù)應(yīng)用模式是本研究的另一個(gè)關(guān)鍵創(chuàng)新。經(jīng)田間驗(yàn)證和農(nóng)民實(shí)踐改進(jìn)的綠色增產(chǎn)增效技術(shù)方案一旦被確定下來，就可以通過科研人員、政府技術(shù)人員、企業(yè)人員和農(nóng)民共同參與式的推廣模式，以標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化、產(chǎn)品化和信息化等手段開展大面積推廣應(yīng)用，使這些先進(jìn)的實(shí)用技術(shù)被廣大農(nóng)民所采用。在過去10年里，共有1152名研究人員、6.5萬名農(nóng)業(yè)推廣人員及13萬農(nóng)業(yè)相關(guān)企業(yè)人員和452個(gè)縣的2090萬農(nóng)民參與了這一技術(shù)模式的推廣應(yīng)用工作。在此期間，共開展和組織了14000多個(gè)培訓(xùn)班、21000多個(gè)田間日活動(dòng)、6000多場(chǎng)田間現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì)，發(fā)放33.7萬份宣傳冊(cè)。改變農(nóng)民傳統(tǒng)觀念和生產(chǎn)習(xí)慣的做法和經(jīng)驗(yàn)是多方面的，其中“科教專家網(wǎng)絡(luò)、政府推廣網(wǎng)絡(luò)、校企合作網(wǎng)絡(luò)”取長(zhǎng)補(bǔ)短，融合共建綠色增產(chǎn)增效新型技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)是關(guān)鍵；充分發(fā)揮科技農(nóng)民的示范作用、發(fā)揮農(nóng)民的創(chuàng)造性，讓農(nóng)民自發(fā)行動(dòng)起來是本研究成功的核心——農(nóng)民科技帶頭人既是技術(shù)創(chuàng)新的參與者，也是技術(shù)應(yīng)用模式的直接創(chuàng)新者，他們的作法和經(jīng)驗(yàn)往往會(huì)鼓舞和引導(dǎo)更多的農(nóng)戶。在科研人員和廣大農(nóng)戶的共同努力下，從2006到2015年，綠色增產(chǎn)技術(shù)累計(jì)推廣3770萬公頃，增加糧食生產(chǎn)3300萬噸，減少氮肥用量120萬噸，增收節(jié)支793億元。
　　科研人員對(duì)我國(guó)1944個(gè)縣的860萬農(nóng)戶大樣本調(diào)研發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)農(nóng)戶的作物產(chǎn)量至少低于綠色增產(chǎn)增效技術(shù)的10%，部分農(nóng)戶甚至低于50%，但施氮量卻與高產(chǎn)作物用量相當(dāng)，甚至更高。這些農(nóng)戶（包括低產(chǎn)或高產(chǎn)但氮肥用量高的農(nóng)戶）如果采用綠色增產(chǎn)增效技術(shù)，每年可增加糧食生產(chǎn)8240萬噸，減少氮肥用量110萬噸，降低氮素?fù)p失達(dá)45萬噸，減少溫室氣體的排放量為2340萬噸。這些研究成果充分說明：未來我國(guó)糧食安全完全可以以更低的資源環(huán)境代價(jià)來實(shí)現(xiàn)，綠色增產(chǎn)增效技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用為中國(guó)農(nóng)業(yè)走出一條產(chǎn)出高效、產(chǎn)品安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展道路繪就了藍(lán)圖，為中國(guó)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展樹立了榜樣，也為全球可持續(xù)集約化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了范例。
　　張福鎖院士領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)立足國(guó)家重大需求，長(zhǎng)期堅(jiān)持在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中開展國(guó)際前沿理論研究，本論文是其科研團(tuán)隊(duì)自2010年以來第6次在《自然》和《科學(xué)》（Science）期刊發(fā)表“立地頂天”的重大成果。2010年，在《科學(xué)》雜志上揭示了“過量施用氮肥造成中國(guó)農(nóng)田土壤大面積酸化、制約可持續(xù)發(fā)展”的問題；2013年在《自然》上發(fā)表了“大氣氮沉降增加60%、影響環(huán)境質(zhì)量”的結(jié)果；同年，受《自然》編輯部邀請(qǐng)以“中國(guó)農(nóng)業(yè)：全世界的榜樣”（Chinese1agriculture,OAn1Experiment1for1the1World）為題介紹了中國(guó)在增產(chǎn)增效研究方面的進(jìn)展；2014年，在《自然》發(fā)表了《以更低的環(huán)境代價(jià)獲得更高的作物產(chǎn)量》，證明“土壤-作物系統(tǒng)綜合管理”理論和技術(shù)可以使全國(guó)糧食產(chǎn)量平均增產(chǎn)30%以上、氮素環(huán)境排放降低50%，從而同時(shí)滿足糧食安全和環(huán)境保護(hù)的國(guó)家需求——為未來高產(chǎn)高效農(nóng)業(yè)發(fā)展指明了方向；2016年，在《自然》上發(fā)表了河北曲周科技小院在四個(gè)村“自下而上（Bot-tom-up）、扎根農(nóng)村和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一線、與農(nóng)民一起創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)縣域尺度大幅度增產(chǎn)增效的方法和路徑”。（何志勇）