【2025马铃薯大会】 李斐:创新马铃薯施肥技术减少环境足迹
內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院教授 李斐
內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院教授李斐圍繞北方干旱半干旱地區(qū)馬鈴薯種植展開,探討傳統(tǒng)模式問(wèn)題、創(chuàng)新技術(shù)及應(yīng)用效果,展望智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展。
馬鈴薯是全球重要的糧食作物之一,尤其在干旱和半干旱地區(qū),其種植面臨諸多挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的施肥方法往往依賴經(jīng)驗(yàn),缺乏科學(xué)依據(jù),導(dǎo)致肥料利用率低,環(huán)境污染嚴(yán)重。同時(shí),馬鈴薯生產(chǎn)碳排放也高于小麥、玉米、水稻。
干旱和半干旱地區(qū)的馬鈴薯種植面臨水資源短缺、土壤貧瘠等問(wèn)題。傳統(tǒng)的施肥方法不僅效率低下,還容易造成肥料殘留,進(jìn)一步加劇環(huán)境負(fù)擔(dān)。因此,探索一種高效、環(huán)保的施肥技術(shù)成為當(dāng)務(wù)之急。內(nèi)蒙古單產(chǎn)靠前,得益于水肥一體化。
“優(yōu)控全追”技術(shù)是一種基于光譜的馬鈴薯全追肥養(yǎng)分管理技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)傳感器光路發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作物氮素和長(zhǎng)勢(shì),確定敏感波段,從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥。2023-2024年,該技術(shù)在武川、四子王旗、商都等地進(jìn)行了全面示范和評(píng)價(jià),結(jié)果顯示,優(yōu)化施肥處理的馬鈴薯出苗率和產(chǎn)量均優(yōu)于傳統(tǒng)施肥方法。
通過(guò)生命周期評(píng)估(LCA)方法,研究人員建立了滴灌馬鈴薯系統(tǒng)的邊界和評(píng)估氮素管理指標(biāo)。結(jié)果顯示,滴灌馬鈴薯的氮足跡和碳足跡均高于其他主要糧食作物。例如,滴灌馬鈴薯的氮足跡為9.2-18.0 kg N t?1,而玉米、小麥和水稻的氮足跡分別為8.3、6.2和3.5 kg N t?1。碳足跡方面,滴灌馬鈴薯為837.0-1202.8 kg CO? eq t?1,而玉米、小麥和水稻分別為366、429和550 kg CO? eq t?1。
環(huán)境代價(jià):滴灌馬鈴薯生產(chǎn)的環(huán)境代價(jià)高于其他糧食作物,主要體現(xiàn)在氮足跡和碳足跡上。
氮素管理:通過(guò)優(yōu)化氮素管理指標(biāo),可以實(shí)現(xiàn)滴灌馬鈴薯的可持續(xù)生產(chǎn)。
養(yǎng)分管理觀念轉(zhuǎn)變:滴灌馬鈴薯水肥一體化養(yǎng)分管理觀念需要轉(zhuǎn)變,以提高肥料利用率和減少環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)生產(chǎn)。
隨著全球人口的增長(zhǎng),糧飼安全和環(huán)境安全問(wèn)題日益突出。創(chuàng)新施肥技術(shù)不僅提高了作物產(chǎn)量,還減少了環(huán)境污染,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
同時(shí),肥料的溶解性和移動(dòng)性直接影響其利用效率和環(huán)境效應(yīng)。未來(lái)研究應(yīng)進(jìn)一步探索肥料的物理化學(xué)特性,以實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的施肥管理。
創(chuàng)新馬鈴薯施肥技術(shù)在減少環(huán)境足跡方面展示了巨大的潛力。通過(guò)精準(zhǔn)施肥和優(yōu)化氮素管理,不僅可以提高馬鈴薯產(chǎn)量,還能顯著降低環(huán)境污染,2025 - 2028 年智慧農(nóng)業(yè)需將現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)與智能化結(jié)合,實(shí)現(xiàn)水肥自動(dòng)化管理。
未來(lái),隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和推廣應(yīng)用,馬鈴薯種植將朝著更加綠色、可持續(xù)的方向發(fā)展。
2025第十屆馬鈴薯產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展大會(huì)暨首屆馬鈴薯作物春耕節(jié)