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玉米增产11.5%还减碳15%!中国农大团队这套技术让粮食安全与碳中和双赢

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你知道吗?我们每天吃的玉米,是我国种植面积最大、总产量最高的粮食作物,但目前单产仅6.5吨/公顷,和美国相比还有不小差距。更关键的是,耕地资源紧张,扩种已经不现实——怎么才能在“不占地”的情况下多产粮,还能减少碳排放?中国农业大学等团队最近的研究给出了答案:通过一套针对四大玉米主产区的可持续增产增效模型,全国玉米产量提升11.5%,氮利用率提高33.4%,碳排放还减少了15%!

四大产区各有“痛点”,技术得“量身定制”

我国玉米主产区分为东北、华北平原、西北和西南四大块,占全国种植面积的98%。但每个产区的问题都不一样:东北黑土退化、酸化;华北土壤有机质低;西北干旱少雨、土壤沙化;西南紫色土虽然肥沃,但也面临水肥管理不当的问题。而且,我国玉米种植密度普遍比美国低(4.99-6.52万株/公顷 vs 美国8.22-9.21万株/公顷),这也是单产上不去的原因之一。

这套“增产减碳组合拳”到底有多神?

研究团队提出了以土壤-作物系统管理(白话解释:给玉米量身定制生长环境,从土壤到植株全方位优化)为核心的技术模型,简单说就是四招:
第一招:给玉米“找对邻居”
根据不同产区的气候和土壤,确定最优种植密度。比如东北黑土区适合6.76万株/公顷,西北干旱区能到10.4万株/公顷——既不挤着抢养分,又不浪费土地,就像给玉米安排了“黄金社交距离”。
第二招:给土壤“做SPA”
秸秆还田+深浅耕轮换,再配合有机无机肥结合。比如连续十年秸秆还田,土壤有机碳增加,产量提升38.8%,碳足迹减少44.4%——相当于给土壤敷了“营养面膜”,还能固碳减碳。
第三招:精准“按需投喂”
控释肥水肥一体化技术,让玉米在需要养分的时候刚好能吸收到。比如东北用专用种肥(230公斤/公顷,施在种子侧5厘米、下8厘米处),能促进根系发育,抗低温能力更强。
第四招:轮作+保护性耕作
比如玉米和其他作物轮作,能减少病虫害;秋季整地、秸秆覆盖,能保持土壤水分,减少板结——让玉米根系长得更深,吸收更多养分。

数据说话:真的能“鱼和熊掌兼得”?

实验结果让人惊喜:和传统种植相比,这套技术不仅让全国玉米产量提升11.5%,还让氮利用率提高33.4%(少用化肥还高产),碳排放减少15%。比如吉林梨树县的科技小院推广后,农民的玉米产量提高了,化肥用量却降了,每亩还多赚了不少钱。

未来还要解决哪些问题?

不过这套技术也有局限性:目前主要在四大主产区验证过,其他地区需要根据当地条件调整。而且科技小院模式目前更多聚焦在植物营养领域,未来需要扩展到多学科(比如作物育种、气象),才能更好地应对气候变化的影响。

但不管怎样,这套技术给我国玉米增产和碳中和提供了新路径。论文最后说,通过“政府-企业-大学-研究-应用”的科技小院模式,能让技术更快落地到田间地头,帮助农民实现“高产又绿色”的目标。

内容来自:农业科学与工程前沿

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高金路
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高金路
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