4月27日，“十四五”國家重點研發計劃部省聯動項目“北方集約化農區氮素面源污染發生過程與調控機制”2024年現場觀摩會在周口國家農高區（鄲城）舉行。據了解，該項目由河南農業大學主持，目前已經取得不少成果。

當天，圍繞該項目，在對研發的技術和產品進行篩選優化的基礎上，選擇了6套綜合技術模式進行展示。

實時監測氮素淋溶信息，每15分鐘上傳數據

“不需要人工操作，設備會自動獲得土壤的水分、電導、溫度和氮素淋溶信息，每15分鐘上傳到‘云端’，在手機上就能看到。”現場，河南農業大學機電工程學院副院長胡建東介紹，所謂的氮素淋溶，通俗地說，就是由于雨水天然下滲或人工灌溉，氮素溶解并轉移到下方土層。

知己知彼，才能“對癥下藥”。通過監測，可以了解土壤中的氮素淋溶信息，從而采取相應的措施。

胡建東說，之前是來田間取樣，再帶到實驗室做檢測。但是，離開土壤環境后，數據的準確性就會受影響。有了這一設備，就可以獲得最“一手”、最準確、最真實的數據，更好地為科研提供支撐。“設備已經研發，未來將投入使用，埋在耕作層下面，不會影響作物的生長。”胡建東補充說。

為什么要下這么大力氣“對付”氮素過量？

據了解，氮素是植物生長發育必需的營養元素，通常來源于肥料、畜禽糞便、作物秸稈等。然而，氮素過多，會造成土壤板結退化、水體污染，氮素揮發產生的氣體還會造成空氣污染。這些都被稱作氮素面源污染，影響了農業的可持續發展和人體健康。

國家項目、部省聯動，意義重大

對氮素的實時監測，是降低氮素面源污染的第一步，也是“十四五”國家重點研發計劃部省聯動項目“北方集約化農區氮素面源污染發生過程與調控機制”的重要一環。

北方集約化農區作為我國糧食生產的重要基地，其農業生產的可持續發展對于保障國家糧食安全具有重要意義。同時，該區域土地利用強度高、復種指數高、農化產品投入高、秸稈畜禽糞便產生量高，從而導致氮素面源污染風險高等。該項目正是要為這一問題提供解決方案，并構建綜合防控體系。

該項目的規格非常高。部省聯動是一種新型項目組織實施方式，它結合國家重大戰略部署和區域產業發展重大需求，由部門和地方共同凝練需求、聯合投入、協同管理，一體化推動重大科技成果產出和落地，是國家在“十四五”重點研發計劃領域的一項重大改革。

據了解，該項目于2021年啟動，由河南農業大學主持，總經費7477.76萬元。項目共設置5個課題，分別由中國農業科學院農田灌溉研究所、河南心連心化學工業集團股份有限公司、農業農村部環境保護科研監測所、河南農業大學和北京世紀國源科技股份有限公司主持。

目前，項目已在河南、河北、天津、北京建立面源污染野外觀測試驗點42個，開展面源污染防控單項試驗80個。在河南新鄉、安陽、洛陽、周口、許昌等地布置示范點18個。

一套組合拳，為降低氮污染提供“最優解”

現場，選擇了6套綜合技術模式進行觀摩。大河報·豫視頻記者注意到，這6套綜合技術涉及多個環節，環環相扣，可謂是一套“天羅地網”式的系統工程。

“水肥一體化可以讓水氮利用效率提高21%—32%，分別減少土壤碳、氨排放24%-28%、26%-32%。”中國農業科學院農田灌溉研究所資環中心副主任李平介紹。所謂的水肥一體化，可以簡單地理解為把灌溉和施肥融為一體，優點是肥效快、養分利用率高，因而可以節省肥料，降低污染風險。

河南心連心化學工業集團股份有限公司展示了兩種“特殊的肥料”。第一種，超控士小麥專用控釋肥，它對水分、溫度非常敏感，可以根據小麥對氮磷鉀的不同需求，采取不同養分釋放期的尿素進行配比，控制養分釋放的時間和比例，滿足小麥不同時期對養分需求的同時，也減少肥料的浪費。

第二種，吸附性強、超效長效，養分利用率高，可以有效減少氮素中的氨揮發以及淋溶等農業面源污染。

“這種肥料增效劑是以低階煤為主要原材料。”現場，河南農業大學資源與環境學院教授韓燕來正在介紹該團隊研發的礦源生物腐植酸肥料增效劑。它采用綠色環保生物法制備，是一種分子量較低、高抗絮凝性、高生物活性的水溶性腐植酸產品。其主要功能是靶向刺激作物生長，增強植物對養分吸收，傳輸生物信號物質，招募根際有益菌并抑制有害菌，改善土壤肥力指標。

此外，還有碳基生物有機肥料研發和示范、小麥優化減氮示范等，多項“黑科技”、多個環節，緊密配合，為降低氮素污染提供了“最優解”。

項目取得重要進展，有效減少了氮素流失和面源污染發生

河南農業大學副校長劉曉永介紹，“北方集約化農區氮素面源污染發生過程與調控機制”項目在氮素面源污染發生機理、監測預警、調控技術等方面取得了重要進展，研發了一系列適用于作物生產的氮素高效管理技術和產品，初步開發了北方集約化農區氮素面源污染大數據預警決策平臺，有效減少了氮素流失和面源污染發生。

據統計，該項目已建立面源污染野外觀測試驗點42個，開展面源污染防控單項試驗80個，初步構建了北方農區氮素面源污染聯網觀測體系，研發具有面源污染阻控效果的新型肥料產品3個、新型面源污染阻控技術4項，形成面源污染防控技術模式7個。

此外，項目已獲批地方標準3項，申請發明專利25項、授權11項，申請軟件著作權14項，出版專著6部，取得新理論和新原理14項、新技術和新方法14項，新產品和新裝置23項。

觀摩會上，對于接下來的工作，河南省科技廳現代農業農村科技處處長李錦輝表示，首先，要堅持以問題為導向，聚焦氮素面源污染的核心問題，深入開展研究。要充分利用現代科技手段，強化大數據技術、大數據平臺的應用，結合北方農區的實際情況，篩選優化技術，凝練技術模式，探索出切實可行的解決方案。

其次，要加強產學研用深度融合，形成合力。

最后，要注重成果的總結和推廣應用。深度剖析技術推廣與應用的關鍵限制因素，建立完善的成果推廣機制，將研究成果及時、有效地推廣到廣大農區，為推動農業綠色轉型、農民增收和鄉村振興戰略的實施提供有力支撐。

“既要保障作物高產優質，又要保障土壤綠色友好，解決這一問題非常關鍵。”項目負責人、河南農業大學原校長介曉磊說，下一步，將進一步深化、拓展、提升，力爭達到更好的效果，為國家糧食安全和農業綠色發展做出更大貢獻！