近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所植物營養(yǎng)團(tuán)隊(duì)利用多年多點(diǎn)的田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)開發(fā)了馬鈴薯養(yǎng)分專家系統(tǒng)，并在產(chǎn)量、農(nóng)學(xué)和環(huán)境效益等方面開展了多點(diǎn)田間試驗(yàn)驗(yàn)證，解析了提升我國馬鈴薯養(yǎng)分管理水平能夠在增產(chǎn)的同時(shí)降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)的潛力，相關(guān)研究成果發(fā)表在《清潔生產(chǎn)（Journal of Cleaner Production）》上。

 

　　據(jù)何萍研究員介紹，由于農(nóng)戶缺乏強(qiáng)有力的養(yǎng)分推薦方法，在馬鈴薯生產(chǎn)中普遍存在過量施肥現(xiàn)象，造成養(yǎng)分流失并引起環(huán)境污染。為解決當(dāng)前馬鈴薯農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施肥不合理的問題，降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)馬鈴薯養(yǎng)分推薦方法的靈活便捷性，研究團(tuán)隊(duì)基于2002-2019年的多年多點(diǎn)田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)開發(fā)了基于產(chǎn)量反應(yīng)和農(nóng)學(xué)效率的馬鈴薯推薦施肥方法 Nutrient Expert （NE） for Potato  （馬鈴薯養(yǎng)分專家）系統(tǒng)，并在全國范圍開展了239個(gè)田間試驗(yàn)對系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。

 

　　NE系統(tǒng)是以田間肥料試驗(yàn)的農(nóng)學(xué)大數(shù)據(jù)為依托，根據(jù)作物施肥后產(chǎn)量反應(yīng)高低表征土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力，并綜合考慮作物的輪作體系、有機(jī)肥和秸稈還田情況，建立起來的基于作物4R養(yǎng)分管理原則的一整套推薦施肥方案。為方便用戶使用，采用信息技術(shù)把復(fù)雜的推薦施肥原理簡化為用戶方便使用的NE系統(tǒng)。用戶只需提供往年的產(chǎn)量水平和施肥歷史，就能給出基于地塊個(gè)性化信息的具體施肥方案。研究結(jié)果指出，NE處理的馬鈴薯產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益比FP（農(nóng)民習(xí)慣）分別提高了9.0%和8.9%；氮和磷肥施用量分別降低了24.4%和32.4%，鉀肥施用量提高了5.0%；凈溫室氣體平衡（ Net GHG balance ）和溫室氣體排放強(qiáng)度（ GHGI ）處于較低水平。研究結(jié)果證明了NE方法可用于指導(dǎo)中國馬鈴薯產(chǎn)區(qū)農(nóng)戶的養(yǎng)分管理，以獲得更高的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，并降低溫室氣體排放。

 

　　我所徐新朋副研究員為第一作者，何萍研究員與周衛(wèi)院士為共同通訊作者。該研究獲得了國家自然科學(xué)基金、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程和國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的資助。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.133357