1月17日，山東省農業科學院作物所與荷蘭瓦赫寧根大學、中國農業大學和國際小麥玉米改良中心等多家單位聯合在豆科/禾本科作物間作與周年輪作提質增效研究方面取得重要進展，其合作成果“Diversification of wheat-maize double cropping with legume intercrops improves nitrogen-use efficiency: Evidence at crop and cropping system levels”，以研究長文（Research Article）的形式在線發表在中科院一區Top期刊Field Crops Research（影響因子5.8）。文章鏈接：https://authors.elsevier.com/a/1iRVN1M2tVZ5YT。
傳統小麥-玉米周年雙季輪作體系存在種植效益低，氮肥用量高、氮素盈余嚴重，氮的淋溶和溫室氣體排放超標等問題。與此同時，我國糧油爭地矛盾嚴重，食用油和大豆蛋白的自給率亟待提高。2020年以來，國家多次將大豆玉米帶狀復合種植寫入中央一號文件明確扎實推進，支持在黃淮海等地區開展大豆玉米帶狀復合種植和糧豆輪作，目前在山東的種植面積接近200萬畝，全國種植面積接近2000萬畝。《“十四五”全國種植業發展規劃》提出，“到2025年推廣大豆玉米帶狀復合種植面積5000萬畝”。而在山東等華北平原一年兩熟區，將豆科作物（如大豆和花生）與玉米間作，納入小麥-玉米周年輪作體系后，對后茬小麥和整個周年的氮肥統籌、氮肥利用效率和氮素盈余等的影響缺乏系統和長周期的研究。
該研究依托于2017年開始在濟陽基地設立的長期定位試驗，采用表征作物養分利用效率的“三相圖”，結合歐盟氮素利用效率指標，從單一作物和周年作物系統角度全面量化比較了6種不同輪作體系4個氮肥梯度下的氮素利用效率。這是首次將歐盟氮素利用效率指標用于評價包含豆科作物的種植體系。研究表明，與傳統小麥-玉米輪作相比，大豆玉米帶狀復合種植與小麥輪作，可節約氮肥投入11.1-12.5%，提高氮素吸收量12.4-16.0%，將氮肥表觀回收率從36.0-37.0%提高到47.8%，將歐盟氮素利用效率從0.50提高到0.67 kg/kg，降低氮素盈余38.8-39.2%，降低氮揮發強度48.6-49.3%。
該文章為提高華北平原大田作物系統氮素利用效率提供了重要參考，并對更廣泛和深入理解間作系統的氮素循環具有重要意義，揭示了其在減肥增效、溫室氣體減排和清潔生產方面的應用前景，為大豆玉米帶狀復合種植在我省乃至全國的大面積推廣應用和農業綠色發展提供了重要的理論和技術依據。該成果不僅對我國，而且對南亞、地中海地區、南美以及其他地區和國家一年兩熟種植體系均具有重要借鑒價值。
作物所谷物營養與質量安全團隊夏海勇副研究員為文章的第一和通訊作者，荷蘭瓦赫寧根大學Wopke van der Werf教授，中國農業大學崔振嶺教授和國際小麥玉米改良中心Jo?o Vasco Silva博士等參與了該項研究。該研究得到國家重點研發計劃、泰山學者計劃以及山東省非教育系統政府公派出國留學項目等項目的資助。（撰寫：夏海勇；核稿：陳瑩）
日期：2024-01-22
傳統小麥-玉米周年雙季輪作體系存在種植效益低，氮肥用量高、氮素盈余嚴重，氮的淋溶和溫室氣體排放超標等問題。與此同時，我國糧油爭地矛盾嚴重，食用油和大豆蛋白的自給率亟待提高。2020年以來，國家多次將大豆玉米帶狀復合種植寫入中央一號文件明確扎實推進，支持在黃淮海等地區開展大豆玉米帶狀復合種植和糧豆輪作，目前在山東的種植面積接近200萬畝，全國種植面積接近2000萬畝。《“十四五”全國種植業發展規劃》提出，“到2025年推廣大豆玉米帶狀復合種植面積5000萬畝”。而在山東等華北平原一年兩熟區，將豆科作物（如大豆和花生）與玉米間作，納入小麥-玉米周年輪作體系后，對后茬小麥和整個周年的氮肥統籌、氮肥利用效率和氮素盈余等的影響缺乏系統和長周期的研究。
該研究依托于2017年開始在濟陽基地設立的長期定位試驗，采用表征作物養分利用效率的“三相圖”，結合歐盟氮素利用效率指標，從單一作物和周年作物系統角度全面量化比較了6種不同輪作體系4個氮肥梯度下的氮素利用效率。這是首次將歐盟氮素利用效率指標用于評價包含豆科作物的種植體系。研究表明，與傳統小麥-玉米輪作相比，大豆玉米帶狀復合種植與小麥輪作，可節約氮肥投入11.1-12.5%，提高氮素吸收量12.4-16.0%，將氮肥表觀回收率從36.0-37.0%提高到47.8%，將歐盟氮素利用效率從0.50提高到0.67 kg/kg，降低氮素盈余38.8-39.2%，降低氮揮發強度48.6-49.3%。
該文章為提高華北平原大田作物系統氮素利用效率提供了重要參考，并對更廣泛和深入理解間作系統的氮素循環具有重要意義，揭示了其在減肥增效、溫室氣體減排和清潔生產方面的應用前景，為大豆玉米帶狀復合種植在我省乃至全國的大面積推廣應用和農業綠色發展提供了重要的理論和技術依據。該成果不僅對我國，而且對南亞、地中海地區、南美以及其他地區和國家一年兩熟種植體系均具有重要借鑒價值。
作物所谷物營養與質量安全團隊夏海勇副研究員為文章的第一和通訊作者，荷蘭瓦赫寧根大學Wopke van der Werf教授，中國農業大學崔振嶺教授和國際小麥玉米改良中心Jo?o Vasco Silva博士等參與了該項研究。該研究得到國家重點研發計劃、泰山學者計劃以及山東省非教育系統政府公派出國留學項目等項目的資助。（撰寫：夏海勇；核稿：陳瑩）
日期：2024-01-22
