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小黑麦营养诊断与测土施肥技术

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-11-13 14:26:47

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 靳小莲 | 2023-11-13 14:26:47

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所开展了小黑麦主要种植区养分管理状况的调研和分析,优化我国小黑麦营养施肥的技术,实现草地土壤和植物的养分平衡,增加养分的利用效率,促进小黑麦的高产稳产。

小黑麦具有抗旱、耐盐碱、耐瘠薄,抗病虫能力强的特点,能够节水、节肥,充分利用秋冬闲田和盐碱地等边际土地。同时,小黑麦作为一种生物产量高的冷季型饲草,饲用品质好,能够有效解决春夏之交饲草短缺的问题,是理想的青贮、鲜干草粮草兼用的麦类饲草。科学的养分管理,一方面发挥小黑麦的生长潜力,提高产量增加品质,另一方面,减少化肥施用量,提高经济效益,减少环境污染风险。小黑麦营养诊断与测土施肥技术包括营养诊断技术和配方施肥技术。营养诊断方法是将土壤养分进行科学分级,包括土壤有机质、土壤pH、水解性氮(碱解氮)、有效磷、速效钾等5个指标。除了pH值诊断指标划分为过酸、适宜和过碱3级外,其它指标参照土壤养分丰缺指标法,用缺素区产量占全肥区产量百分数即相对产量的高低来表达土壤养分的丰缺情况,相对产量低于60%(不含)的土壤养分为低;相对产量60%~75%(不含)为较低,75%~90%(不含)为中,90%~95%(不含)为较高,95%(含)以上为高,划分为极缺、缺乏、中等、较丰和丰富5个等配方施肥技术基于营养诊断和目标产量,参照养分平衡-地力差减法推荐出适合不同土壤养分的施肥量。基于此,研究团队制定团体标准《草地测土施肥技术规程 小黑麦根据小黑麦不同种植区域不同肥力的土壤,按照营养诊断和配方施肥技术的要点,给出指定地块的最适施用量、肥料科学配比、适宜施肥时间和最佳施用方法的解决方案。本技术成果综合考虑土壤基础肥力、作物需求量等因素,协调氮磷钾三元素配比,提出适宜性和针对性的施肥方案,为小黑麦草地提供统一的技术指导。

依据本技术在河北廊坊和山东农科院基地开展小黑麦的氮磷钾肥随机区组肥效试验、有机肥替代化肥等试验研究,初步揭示了小黑麦氮磷钾肥的肥效响应曲线,2023年在河北廊坊开展的小黑麦“3414”试验中发现,本技术的推荐施肥方法与对照相比有效提升小黑麦的产草量,节约肥料成本。

小黑麦营养诊断与测土施肥技术通过划分土壤养分等级,构建根据土壤测试和目标产量的施肥量指标体系,集成创新了小黑麦营养诊断与测土施肥关键技术,适用于我国小黑麦各种植区。本技术方案能够为小黑麦草地提供统一的技术指导,通过测土配方施肥,根据土壤的实际养分情况,准确地确定了所需的肥料种类和数量,确保土壤的养分供应与作物需求的匹配,避免了施肥不当导致养分过剩或不足的问题,规范施肥技术的用量和施用方式,平衡土壤养分,促进土壤健康,对小黑麦的施肥管理措施具有重要的指导意义。主要的亮点如下:

1.我国第一个针对小黑麦的推荐施肥技术,构建了小黑麦的土壤有机质、pH水解性氮(碱解氮)、有效磷和速效钾的分级标准,除了pH值诊断指标划分为过酸、适宜和过碱3级外,其它指标划分为极缺、缺乏、中等、较丰和丰富5个等级,操作更为简洁;

2.构建了基于土壤养分分级和目标产量的推荐施肥量指标体系,结合土壤理化性质,制定科学合理的施肥方案,实现养分供给的精准控制,帮助农户和农业专家精确施肥、提高土壤肥力,适用范围更广;

3.考虑到小黑麦种植的不同地区和土壤类型,涵盖了小黑麦种植过程中的关键养分元素,如氮、磷、钾等,技术简单明了,具有较强的实用性和可操作性。

本项目研制的小黑麦营养诊断与测土施肥技术是适用于我国小黑麦种植企业的草地管理策略。该技术模式操作简洁、适用范围广、实用性强。

依据本技术在河北廊坊和山东农科院基地开展小黑麦的氮磷钾肥随机区组肥效试验、有机肥替代化肥等试验研究,初步揭示了小黑麦氮磷钾肥的肥效响应曲线。2023年在河北廊坊开展的小黑麦3414试验中发现,本技术的推荐施肥方法与对照相比有效提升小黑麦的产草量85%。通过准确的营养诊断和测土施肥技术,可以确定植株所需的各种营养元素,并根据实际情况施肥,从而提高作物的养分利用效率和产量,并改善农产品的品质。传统的施肥方式往往存在过量施肥的问题,导致养分的浪费和环境污染。而营养诊断与测土施肥技术可以根据实际需求进行科学施肥,减少过量施肥,降低养分的溢出和对环境的负面影响。通过准确测算植株所需的营养元素和土壤养分含量,可以实现精确施肥,避免不必要的施肥浪费,从而节约施肥成本。

营养诊断与测土施肥技术可以提高农业生产效益,减少农业资源的浪费和环境压力,从而推动农业可持续发展,实现农业的高效、环保和可持续发展目标。

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所草地生态与管理团队,多年从事草地管理相关的教学科研工作,主要研究方向有草地生态学、草地养分管理、草地资源保护与利用等方面的研究工作。团队成员有国家牧草产业技术体系养分管理岗位科学家,成员包括研究员1名,副研究员1名,助理研究员2名,科研助理2名,研究生4名。研究制定了国家标准“草原健康状况评价标准”(GB/T 21439-2008),建立了定量评价草地生态状况的新方法。制定了国家标准《牧草抗性鉴定技术规范 耐酸性评价》(GB/T 37068-2018)和《牧草抗性鉴定技术规范 耐热性评价》(GB/T 37314-2019)。研究制定了农业行业标准“草地测土施肥技术规程 紫花苜蓿”(NY/T 2700-2015),发表论文200余篇,主编参编专著10余本,获得国家专利授权和软件著作权60余项,获得国家科技进步三等奖1项,省部级奖励7项。

(1) 经济效益

依据本技术在河北廊坊和山东农科院基地开展小黑麦的氮磷钾肥随机区组肥效试验、有机肥替代化肥等试验研究,初步揭示了小黑麦氮磷钾肥的肥效响应曲线。2023年在河北廊坊开展的小黑麦3414试验中发现,本技术的推荐施肥方法与对照相比有效提升小黑麦的产草量约85%。科学施肥根据作物实际需求进行精准施肥,不仅可以避免施肥浪费,从而降低施肥成本;还可以提高作物对养分的利用效率,减少养分的浪费,同时可以减少土壤中养分的流失,延长土壤养分供应周期,降低农业生产成本;也可以降低农业面临的环境成本,减少养分流失对环境造成的负面影响,减少环境修复和污染治理的成本。

(2) 社会效益

该技术模式操作简洁、适用范围广、实用性强,可在我国小黑麦种植区大范围推广应用,促进草地生态-生产环境和资源的可持续发展利用,达到实现提高生产效率,节省生产成本,农牧民增收,提升相关地区农牧民的生活水平和质量。项目成果的示范和推广应用,将会充分发挥科技对社会经济的巨大推动作用,有利于和谐社会建设和发展,并为国家的食物安全战略提供物质和科技支撑。

(3) 生态效益

该技术不仅可以有效防止草地退化,而且可在最大程度上实现了草地经济效益和生态效益的平衡,提出养分平衡和循环利用的方式,从而提高资源利用效率、减少生态环境影响。项目的实施能以创新驱动方式解决相关关键技术,撬动整个草牧业向着经济型、生态型发展,并为生态中国,绿色中国的国家战略提供科技支撑。

草牧业企业应具有一定的规模和资金实力,能够推动技术的落地。为了成果的进一步细化、扩大本技术的适用范围,研发团队希望有关地区政府部门或农牧业相关企业给予一定的政策和资金支持,协助研发团队扩大技术试点范围。

希望地方政府部门或企业协助团队成员与当地牧民及生产单位对接,团队成员将为各生产主体进行技术培训并在部分有代表性的牧户或单位开展试点工作。