《山东省化肥减施增效关键技术与应用》

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化肥减施增效是实现农业绿色发展的战略途径。项目针对山东化肥用量大,种养有机废弃物肥料化利用水平低,化肥减施增效关键技术、产品、集成应用支撑薄弱等问题,在国家测土配方施肥等项目支持下,历经15年产学研推联合攻关,在施肥限量标准、有机废弃物肥料化利用、低成本大产能高效新肥料创制、有机无机肥配施等方面取得多项创新性成果。

1.构建了主要作物施肥指标体系及高产与环保相协调的施肥限量标准,为化肥精准减施提供了科学依据。针对精准施肥技术支撑薄弱问题,基于30余年土壤肥力定位监测和覆盖全省的1000多万个养分检测数据,建立了山东省土壤养分数据库,摸清了全省土壤养分状况及演变规律;构建了主要农作物施肥指标体系,首次制定了作物施肥限量标准,开发了化肥精准减施推荐系统。该限量标准与农户常规施肥比较,粮食、蔬菜和苹果分别平均减施化肥10%~12%、20%和17%。

2.创制出系列腐植酸复合肥、生物有机肥和有机水溶肥等增效减施肥料新产品63个,为化肥增效减施提供了产品支撑。针对低成本大产能高效肥料产品缺乏问题,创制出系列堆肥接种菌剂,构建了轻简化快速堆肥技术体系,制定了《畜禽粪便堆肥技术规范》行业标准,堆肥效率提高20%~30%。首创腐植酸硫脲活化增溶工艺技术,活化率较传统工艺提高12~22个百分点。发明了低成本、大产能腐植酸复合肥连续生产装置,制定了《腐殖酸类肥料分类》、《腐植酸复合肥料》国家/行业标准。含腐植酸肥料可刺激根系发育,活化土壤养分,减肥潜力达15%。

3.创建了化肥有机替代量化指标和主要作物替代减施技术方案,为化肥有机替代减施提供了技术支撑。针对化肥有机替代量化指标缺失问题,利用32年长期定位试验群,系统揭示了有机无机肥配施对产量、肥力、环境的影响及牛粪、猪粪、鸡粪替代化肥潜力,建立了10年期不同时段主要有机肥种类在小麦-玉米种植体系中的化肥有机替代量化指标。小麦玉米亩基施腐植酸复合肥40kg,替代传统复合肥50kg以上;蔬菜和果树亩基施生物有机肥500kg或轻简化堆肥2500kg,以水肥一体方式按需追施不同配方有机水溶肥,可减施化肥20%~30%。

4.集成了山东主要作物化肥减施增效技术模式,制定了一批技术规程和标准,成果大面积应用,减肥增效效果显著。针对化肥减施增效技术集成度不高问题,以稳产优质为目标,集成关键技术和产品,构建了粮食作物“精-专-增-还”、主要蔬菜“替-专-精”和主要果树“专-替-精”化肥减施增效技术模式11套,经11年1000多点示范验证,粮食、蔬菜、苹果分别减施化肥15%、27%和22%。

成果获授权国家专利32项,其中发明专利19项,制定国家/行业/地方/协会标准16项,发表论文105篇,出版著作10部,发布技术规程98项;培训农技人员8000人次,农民200万人次。经以张福锁院士为组长的专家组评价,成果整体达到国际先进水平,在省域施肥限量标准等指标体系构建方面达到国际领先水平。成果在山东农业县全覆盖推广应用,近3年推广19505万亩,累计较2007年减施化肥169万吨,获经济效益208.3亿元,效益显著。

成果说明

项目“山东省化肥减施增效关键技术与应用”形成的化肥减施增效关键技术,从2006年开始进行推广和应用,在山东潍坊、烟台、菏泽、德州等17地市进行了示范推广,应用作物包括冬小麦、夏玉米、苹果、蜜桃、设施番茄和黄瓜等。根据应用证明汇总,2013年1月至2018年12月,累计推广应用面积29196万亩,其中小麦和玉米为23303万亩、果树1731万亩、蔬菜4162万亩;每亩粮食可减少纯养分3.0kg、果园减少15kg、蔬菜减少17.5kg,平均节肥15.8%;平均亩增产粮食28kg、果品105kg、蔬菜180kg

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