苹果化肥减量提质增效绿色生产关键技术创新与应用

苹果化肥减量提质增效绿色生产关键技术创新与应用

完成单位：山东农业大学，全国农业技术推广服务中心，陕西枫丹百丽生物科技有限公司，山东农大肥业科技有限公司，新洋丰农业科技股份有限公司

完成人员：姜远茂，葛顺峰，王金星，傅国海，李莉，丁方军，姜翰，朱占玲，王灵敏，王雁峰，朱西存，周璇，王芬，刘双喜，张序

获奖情况：2022年度山东省科技进步一等奖

项目简介：本项目属于农业科学技术领域。我国苹果面积和产量均占世界的一半左右，年总产值达2100亿元，是促进农民增收和推动乡村振兴的支柱产业。但是，由于我国苹果园土壤有机质含量低，果农为了追求高产和大果，化肥特别是氮肥过量施用现象普遍，不仅导致果实品质下降，还造成严重的土壤质量退化和环境污染，减肥增效绿色生产势在必行。制约苹果化肥减量的因素主要有三方面：一是养分高效利用与优质丰产协同实现机制不清，二是化肥减量提质增效关键技术研发不足，三是专用肥料和装备缺乏。针对上述问题，课题组在国家重点研发计划、现代苹果产业技术体系等项目支持下，历经15年，系统开展了苹果化肥减量提质增效机制、关键技术和配套产品的研究，取得以下创新。

1. 阐明了果实二次膨大期根层氮素适量稳定供应协同实现养分高效利用与优质丰产的生理机制，为氮肥减量提质增效技术研发提供了理论依据。揭示了过量施氮改变碳代谢方向减少果实糖代谢产物和黄酮类化合物累积的生理机制；明确了果实二次膨大期是产量、品质与氮素利用效率协同提高的关键调控期，确定了此期根层适宜的土壤Nmin为40～50mg/kg。

2. 发明了局部优化根层施肥、总量控制追肥后移等施肥新方法，创建了以根层氮素稳定供应为核心的苹果氮肥减量提质增效关键技术体系。发明了局部优化根层施肥方法，提出了结构性碳秋季局部集中优化和功能性碳生长季持续微补等根层土壤高效增碳稳氮技术，制定了农业农村部“苹果有机肥替代化肥行动”技术方案；发明了总量控制追肥后移施肥方法，首次制定了我国苹果氮肥施用定额，提出了“总量控制、分期调控，重视基肥、氮肥后移、少量多次”的根层氮素精准调控技术；提出了与氮高效利用匹配的冠层结构优化技术。

3. 创制了实现根层氮素稳定供应的系列肥料和装备，集成了“一稳二调三优化”苹果化肥减量提质增效绿色生产技术，创新了技术推广服务模式，进行了大面积推广应用。创制了8个增碳促根生物有机肥、5个腐植酸缓控释肥、15个苹果专用配方肥、1套基于云平台的水肥精准管理系统和装备，为实现苹果根层养分的稳定供应提供了产品和装备。集成了稳定根层氮素供应、调节土壤碳氮比和冠层结构、优化肥料类型/施肥方法/施肥时期的“一稳二调三优化”苹果化肥减量提质增效绿色生产技术。搭建了果农参与式“中国好苹果大赛”、“村级科技服务站”等技术推广平台，应用“苹果科技小院”新型技术服务模式，进行了大面积推广应用。

获专利21件，其中发明专利14件；获软件著作权3件；制订标准12个，其中行业标准6个；获肥料登记证28个；形成山东省农业主推技术5个；为农业农村部苹果测土配方施肥、化肥零增长和有机肥替代化肥等国家行动制定技术指导意见23个；出版专著5部，发表论文194篇，其中SCI/EI收录31篇。培训基层推广人员和果农30余万人次，近两年在山东、陕西等地累计推广应用285万亩，实现减氮26.8%、增产6.4%，优质果率提高7.4个百分点，累计新增经济效益34.8亿元，有力推动了苹果绿色生产技术进步，经济、社会和生态效益显著。