【CIS特肥大会】何萍博士||养分协同优化,作物推荐施肥新技术研究与应用!
中國農科院資劃所肥料及施肥技術創新團隊首席科學家、國家馬鈴薯產業技術體系土壤和養分管理崗位科學家何萍博士
肥料是國家糧食安全的重要保障,同時肥料合理施用也與耕地健康密切相關。然而,當前我國化肥過量施用嚴重,導致肥料利用率低,其重要原因就是養分推薦方法局限。
從土壤測試到推薦施肥,缺乏作物推薦施肥的科學理論指導。
科學施肥問題分解:作物養分需求+土壤養分共贏到推薦施肥方法建立科學輕簡的施肥方法。
基于產量反應和農學效率的推薦施肥方法。
以 “田間試驗+大數據庫”為依托,以土壤基礎養分供應 (不施肥小區產量或養分吸收)表征土壤肥力,作物施肥后產量反應越高,肥料需要量越高
考慮了土壤以外的其他來源養分(如沉降、灌水等環境帶入養分)
采用模型分析最佳養分吸收(QUEFTS模型)
考慮秸稈和有機肥的施用
考慮作物輪作體系
采用4R養分管理
時效性強,在有和沒有土壤測試的條件下均可使用。
模型模擬提出了養分吸收特征參數
QUEFTS模型模擬了最佳養分吸收參數,考慮了NPK三個元素間交互作用,避免了單一數據點帶來的施肥偏差。
當目標產量達到產量潛力70%時,形成單位產量的養分吸收量一定,如春玉米形成每噸籽粒N、P、K需求量分別為16.5、3.6和14.1kg。
避免單一數據點施肥偏差。
用無肥區產量或養分吸收表征土壤基礎地力的高低。
? 產量反應 = (施肥后產量–不施肥產量)
? 作物施肥后產量反應越高,需要從肥料施入的養分需求量就越高
揭示了產量反應與農學效率的關系:
產量反應:施肥處理與缺素處理產量差
農學效率:施用單位某種養分的作物增產量
二者呈一元二次函數關系,涵蓋了不同的氣候條件和地力水平。
采用4R養分管理:正確(Right source)的肥料品種;合適(Right rate)的養分用量;合適(Right time)的施肥時期、正確(Right place)的施肥位置。
應用信息技術,研發了NE養分專家系統,解決了測土施肥中氮素難以推薦的重大難題。
實現了先進智能化的推薦施肥:只需提供往年產量、秸稈還田等地塊信息,NE就能依托后臺大數據進行個性化肥料推薦,在有和沒有土壤測試條件均可使用。
何萍博士在在研究作物養分需求特征、土壤基礎養分供應以及作物農學效率與產量反應的量化關系基礎上,構建了作物養分協同優化的推薦施肥模型,建立了基于產量反應和農學效率的作物推薦施肥新方法。該方法能夠減少化學氮肥用量20%-30%以上,提高氮素回收率10個百分點以上,NE系統指導推薦施肥工作被IRRI、IFA、APNI學者高度認可,在Global Food Security雜志上大篇幅報道,被認為是引領全球肥料高效利用的重要工作,同時該系統入選2019年農業農村部主推技術,在我國肥料減施增效和農田可持續利用中發揮了重要作用。
2024CIS特種肥料發展大會現場