近日,中國農業科學院作物科學研究所作物栽培與生理創新團隊聯合全國24個科研團隊,通過多點多年試驗,揭示了在當前我國農田過量施用氮肥的背景下,玉米種植密度每增加1.5萬株/公頃可以顯著提高不同區域籽粒產量,同時亦可降低碳排放強度并增加環境氮素回收利用。相關研究成果在線發表于《資源、保護和再利用(Resources, Conservation & Recycling)》。
據李少昆研究員介紹,增加糧食產量、降低環境污染是當今世界糧食安全和環境質量保障的重大挑戰。農業是溫室氣體重要排放源,尤其是在當前很多地方農田過量施肥的情況下,如何在不影響環境的同時提高玉米的產量是國際上面臨的重要挑戰。
研究團隊通過多年在全國玉米主產區42個試驗點的聯合試驗和綜合分析發現,在不額外增加氮肥投入的條件下,種植密度由每公頃6萬株增加到7.5萬株,平均可增產5.59%,生命周期評價(LCA)表明該技術可以顯著降低碳、氮排放強度2.2%-10.2%,明顯降低氮盈余。研究還發現,公頃穗數增加是產量增加的關鍵,增密后收獲指數沒有變化,生物量增加是產量增加的主要原因。如果全國農戶采用該技術、同時結合品種替換,玉米年總產量可達2.9億噸,接近2030年我國玉米總需求量3.15億噸的水平,同時提高環境中氮素回收利用率。該研究成果可為我國玉米“藏糧于技”和提質增效生產提供理論參考。
這項研究得到國家重點基礎研究發展計劃、“十三五”國家重點研發計劃、國家自然科學基金和中國農科院科技創新工程等項目資助。