张福锁院士：创新植物营养理论，促进新质生产力发展

作者：农资导报马小如 2025/8/19 9:41:51

编者按8月8日，在安徽省合肥市举办的第四届现代农业发展论坛——肥料新质生产力大会上，中国工程院院士、中国农业大学教授张福锁作了题为《创新植物营养理论，促进新质生产力发展》的报告。本报特将报告内容整理成文，以飨读者。发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求。我们知道，新质生产力是由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型而催生的当代先进生产力。发展新质生产力也是肥料产业现代化的必

编者按 8月8日，在安徽省合肥市举办的第四届现代农业发展论坛——肥料新质生产力大会上，中国工程院院士、中国农业大学教授张福锁作了题为《创新植物营养理论，促进新质生产力发展》的报告。本报特将报告内容整理成文，以飨读者。

发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求。我们知道，新质生产力是由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型而催生的当代先进生产力。发展新质生产力也是肥料产业现代化的必然要求。

新质生产力本身就是绿色生产力。绿色发展作为高质量发展的底色，发展新质生产力就是发展绿色生产力。因此，我们必须加快发展方式的绿色转型，致力于碳达峰碳中和，加快绿色科技创新，坚持生态优先、绿色发展。

传统植物营养学以营养物质的流动与高效利用为核心，养分如何在根系周围被活化、如何被植物高效吸收和利用，是我们研究的重点。养分吸收利用效率的高低不仅取决于土壤和气候，还取决于种植何种作物、如何管理、是否施肥等。其中，施肥是调节植物营养状况的最有效措施，这是传统植物营养学与土壤肥料之间的关系。

现代植物营养学由于技术的飞速发展，通过元素定量技术、大数据技术、人工智能技术等，可以定量全链条养分物质流动，找到卡点，优化系统，来提高整个系统的养分利用效率，从而提高农产品的保障能力，提供高品质、营养健康的农产品，并且保护生态环境。这是现代植物营养学的独特之处与时代机遇。

为了实现粮食安全与环境保护的协同，我们创建了以根层调控为核心的养分资源综合管理技术。这个技术的要点是供需一致、时空匹配、高产环保，充分发挥根系的潜力，提高土壤养分的生物有效性，实现养分供需的时空一致性，将根层土壤养分调控在既能满足作物高产需求，又不至于过量造成环境污染的范围内。应用该技术在稻麦系统以及小麦玉米轮作体系，已实现减氮35%、农作物产量不减、环境排放倍减的效果。

在此基础上，我们创建了作物—土壤系统综合管理理论与技术。这个理论与技术的要点有三条：一是构建理想群体、协调花后物质生产与分配，实现作物高产；二是同步根层水肥供应与高产作物需求，实现资源高效；三是提高土壤基础生产力，增强抗逆能力和缓冲性，稳定实现作物高产高效。在小麦、玉米、水稻三大粮食作物上全国大面积试验示范表明，可实现产量增加30%以上，污染减排50%以上的效果。有关技术和理论为我国粮食生产以及肥料的高效利用也作出了一定的贡献。

在以上理论的基础上，我们又对根际营养理论进行了升华，发展了根际生命共同体理论。该理论的核心是“植物—根系—根际—菌丝际—土体及其微生物”构成了一个能量流动、信号交换和养分循环一体化的独特互作体系，是一个以“根际互作”为枢纽、多界面互作耦联、逐级放大的生命共同体。

根际生命共同体理论具有三个重要基础：一是提出了“植物—丛枝菌根真菌—细菌”三界互作连续体的概念；二是基于熵的能量转换系统；三是通过物质调控来启动具有连锁反应、互作增产增效的新途径。在这样的理论基础上，我们不仅可以创新技术，也可以创新产品，研发绿色智能肥料。其中，绿色是实现全量利用、清洁生产、低耗低排；智能是实现生物感知、根肥互馈、环境应答、精准释放；肥料要实现动态匹配、供需协同、精准配伍、规模化工业生产。

当前，农业绿色发展要求我们必须从高投入、高资源环境代价的集约化农业，转变到绿色、高质、高效的可持续农业。为此，我们启动了绿色梦想“121”行动，即创新1套理论，创新根际生命共同体理论；突破2个关键，突破绿色高产高效技术和绿色智能肥料产品创新；实现1大变革，实现中国农业的绿色转型，而绿色转型的最具体抓手就是“绿色吨半粮”工程。

今年，我们在全国启动了“3+N”区域“绿色吨半粮”创建工程，目前统计已经有46个田间创建示范正在开展。未来，希望联合全国的科研院所、地方政府和企业，尤其是肥料企业、农业企业、种植户，一起来创建“绿色吨半粮”工程，为我国农业绿色转型作出贡献，为世界农业作出更大的贡献。