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摘 要： 1. 引言 自從1978年改革開放以來，中國進(jìn)入一個(gè)令人印象深刻的糧食生產(chǎn)時(shí)代。當(dāng)前，中國用世界9%的耕地養(yǎng)活了世界22%的人口[1]。因此，中國已經(jīng)成為全球反饑餓斗爭的領(lǐng)導(dǎo)者[2]。19782016年間，中國糧食產(chǎn)量增加顯著，以平均每年9%的增長速率從3108 t增加到 6
1. 引言
自從1978年改革開放以來，中國進(jìn)入一個(gè)令人印象深刻的糧食生產(chǎn)時(shí)代。當(dāng)前，中國用世界9%的耕地養(yǎng)活了世界22%的人口[1]。因此，中國已經(jīng)成為全球反饑餓斗爭的領(lǐng)導(dǎo)者[2]。1978—2016年間，中國糧食產(chǎn)量增加顯著，以平均每年9%的增長速率從3×108 t增加到 6.21×108 t [3]。糧食產(chǎn)量的增長速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人口增長，從而明顯降低了中國營養(yǎng)不良人口的比例。然而，糧食生產(chǎn)總量的翻倍增長部分歸因于氮肥施用量增加3倍、磷肥增加11倍，耕地灌溉增加了1.5倍[3,4]。為了維持糧食產(chǎn)量，農(nóng)業(yè)資源(肥料、水、殺蟲劑等)大量投入，造成了極大的資源浪費(fèi)[4]，這是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和糧食可持續(xù)生產(chǎn)的目標(biāo)所面臨的巨大挑戰(zhàn)。
2. 肥料的過量
施用化學(xué)肥料管理不善導(dǎo)致的過量施肥，造成糧食生產(chǎn)中的低養(yǎng)分回收效率和高環(huán)境代價(jià)。在中國，氮肥的過量施用已經(jīng)造成了一系列的環(huán)境問題。例如，21世紀(jì)的前10年，過量施用銨態(tài)氮肥與尿素，導(dǎo)致土壤pH值下降了0.5個(gè)單位。與此同時(shí)，過量施用氮肥還會(huì)導(dǎo)致較高的溫室氣體排放，在中國小麥生產(chǎn)中，與優(yōu)化氮管理策略相比，施用氮肥過量30%可導(dǎo)致溫室氣體排放增加50% [5]。隨后的環(huán)境影響，包括氮沉降、氮淋洗，甚至地下水硝酸鹽含量增加也與氮的過量施用直接相關(guān)[6]。相應(yīng)養(yǎng)分管理意識(shí)的缺乏以及相應(yīng)政策的欠缺可能是中國農(nóng)田肥料過量施用的主要原因。在大多數(shù)農(nóng)村地區(qū)，由于缺乏向農(nóng)民傳播科學(xué)技術(shù)的有效渠道，大多沒有受過專業(yè)訓(xùn)練的農(nóng)民在農(nóng)作過程中并未意識(shí)到養(yǎng)分管理的重要性[7]。在某些地區(qū)，農(nóng)民并不知道需要施用多少氮肥才能達(dá)到高產(chǎn)。因此，為了保險(xiǎn)起見，他們通常按照親人或鄰居的經(jīng)驗(yàn)，投入了遠(yuǎn)超過作物需求的氮肥[8]。
3. 技術(shù)和政策干預(yù)
中國政府一直將糧食生產(chǎn)與糧食安全視為最優(yōu)先的任務(wù)，因?yàn)閲以?jīng)歷過饑荒和政治的不穩(wěn)定。在21世紀(jì)的前10年，中國生產(chǎn)了足夠多的糧食并且養(yǎng)活了巨大的人口[1,7,9]。目前，中國已經(jīng)確立了未來糧食生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)綠色增長的新目標(biāo);這一目標(biāo)包括高效率和低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)在區(qū)域范圍內(nèi)保持相對(duì)較高的糧食產(chǎn)量。中國迫切需要制定強(qiáng)有力的環(huán)境保護(hù)和糧食生產(chǎn)綠色增長的政策激勵(lì)措施。今后，中國農(nóng)業(yè)將繼續(xù)踐行創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、鄉(xiāng)村振興和綠色發(fā)展的理念。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的科學(xué)家建立的“科技小院”(STB)模式可以為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的綠色發(fā)展提供一種有效的途徑，其目的是通過整合研究人員、農(nóng)民、政府和農(nóng)業(yè)企業(yè)，推動(dòng)基于小農(nóng)戶來縮小中國與發(fā)達(dá)國家在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面的差距[7,10]。
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4. 結(jié)論
中國政府已經(jīng)開始實(shí)施一系列措施促進(jìn)中國糧食生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型[11]。最具影響力的計(jì)劃之一是聚焦于化肥消費(fèi)的零增長;根據(jù)該計(jì)劃，從2015年到2019年，在保證不會(huì)造成產(chǎn)量損失的前提下，化肥施用總量的年增幅預(yù)計(jì)將不超過1%(從2020年起不再增加)。我們提出通過提高集約化農(nóng)業(yè)養(yǎng)分的可持續(xù)利用新模式，來有效應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。通過調(diào)控根區(qū)養(yǎng)分管理，最大化根系或根際效率，從而減少對(duì)外部化肥輸入的依賴 [12]。新模式強(qiáng)調(diào)根區(qū)精確的養(yǎng)分供應(yīng)、最佳的根系響應(yīng)和根-土互作效應(yīng)，選取高效的作物基因型，以及采取適當(dāng)?shù)耐寥拦芾韀13]。中國在提高資源可持續(xù)利用、增加糧食產(chǎn)量、減少貧困和減低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等方面取得的成功和經(jīng)驗(yàn)無疑將對(duì)全球可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。為滿足中國農(nóng)業(yè)在新時(shí)代的新要求，以及進(jìn)一步促進(jìn) 2030年聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，2018年7月22 日中國農(nóng)業(yè)大學(xué)成立了國家農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展研究院暨農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展學(xué)院。中國農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展作為中央政府發(fā)布的一項(xiàng)國家策略，將為聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的重要部分——全球農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展——提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐，尤其是對(duì)于其他面臨或即將面臨類似挑戰(zhàn)的發(fā)展中國家
