【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!
中国农科院资划所肥料及施肥技术创新团队首席科学家、国家马铃薯产业技术体系土壤和养分管理岗位科学家何萍博士
肥料是国家粮食安全的重要保障,同时肥料合理施用也与耕地健康密切相关。然而,当前我国化肥过量施用严重,导致肥料利用率低,其重要原因就是养分推荐方法局限。
从土壤测试到推荐施肥,缺乏作物推荐施肥的科学理论指导。
科学施肥问题分解:作物养分需求+土壤养分共赢到推荐施肥方法建立科学轻简的施肥方法。
基于产量反应和农学效率的推荐施肥方法。
以 “田间试验+大数据库”为依托,以土壤基础养分供应 (不施肥小区产量或养分吸收)表征土壤肥力,作物施肥后产量反应越高,肥料需要量越高
考虑了土壤以外的其他来源养分(如沉降、灌水等环境带入养分)
采用模型分析最佳养分吸收(QUEFTS模型)
考虑秸秆和有机肥的施用
考虑作物轮作体系
采用4R养分管理
时效性强,在有和没有土壤测试的条件下均可使用。
模型模拟提出了养分吸收特征参数
QUEFTS模型模拟了最佳养分吸收参数,考虑了NPK三个元素间交互作用,避免了单一数据点带来的施肥偏差。
当目标产量达到产量潜力70%时,形成单位产量的养分吸收量一定,如春玉米形成每吨籽粒N、P、K需求量分别为16.5、3.6和14.1kg。
避免单一数据点施肥偏差。
用无肥区产量或养分吸收表征土壤基础地力的高低。
Ø 产量反应 = (施肥后产量–不施肥产量)
Ø 作物施肥后产量反应越高,需要从肥料施入的养分需求量就越高
揭示了产量反应与农学效率的关系:
产量反应:施肥处理与缺素处理产量差
农学效率:施用单位某种养分的作物增产量
二者呈一元二次函数关系,涵盖了不同的气候条件和地力水平。
采用4R养分管理:正确(Right source)的肥料品种;合适(Right rate)的养分用量;合适(Right time)的施肥时期、正确(Right place)的施肥位置。
应用信息技术,研发了NE养分专家系统,解决了测土施肥中氮素难以推荐的重大难题。
实现了先进智能化的推荐施肥:只需提供往年产量、秸秆还田等地块信息,NE就能依托后台大数据进行个性化肥料推荐,在有和没有土壤测试条件均可使用。
何萍博士在在研究作物养分需求特征、土壤基础养分供应以及作物农学效率与产量反应的量化关系基础上,构建了作物养分协同优化的推荐施肥模型,建立了基于产量反应和农学效率的作物推荐施肥新方法。该方法能够减少化学氮肥用量20%-30%以上,提高氮素回收率10个百分点以上,NE系统指导推荐施肥工作被IRRI、IFA、APNI学者高度认可,在Global Food Security杂志上大篇幅报道,被认为是引领全球肥料高效利用的重要工作,同时该系统入选2019年农业农村部主推技术,在我国肥料减施增效和农田可持续利用中发挥了重要作用。
2024CIS特种肥料发展大会现场