你每天吃的米饭、馒头，可能来自一片“更聪明”的农田——这里化肥用得比20年前少了，产量却涨了不少。传统农业总说“多施肥才能多打粮”，但我国三大粮食作物（水稻、小麦、玉米）在2000到2022年间，总产量稳步提升的同时，化肥使用量却在下降，氮肥利用率提高了近20个百分点。这是怎么做到的？近日，我国科研团队在《Front. Agr. Sci. Eng.》发表综述研究，系统梳理了粮食作物绿色增产增效技术的创新成果，用一系列“给农田减负、给产量加码”的技术，破解了“高产必高耗”的难题。

产量与化肥的“反向赛跑”：22年数据揭示绿色转型

“过去种地像‘填鸭式’喂饭，现在更像‘精准营养餐’。”研究人员这样形容我国农业的变化。论文数据显示（如图1、图4），2000到2022年，我国水稻、小麦、玉米三大粮食作物总产量持续增长，单产（每亩产量）提升显著，而化肥总用量却呈下降趋势，养分投入结构也更合理——2022年氮、磷、钾配比更接近作物需求，不像2000年时氮肥“一家独大”（图5）。更关键的是，氮肥利用率（作物吸收的氮占总施氮量的比例）从2000年的不足30%提升到2022年的49%（图6），意味着近一半的氮肥被作物“吃”进了肚子，而不是浪费在土壤和水里。

这组“反向数据”背后，是我国农业从“高投入换高产”向“绿色增效”的转型。2000年前后，为了保障粮食安全，化肥施用量一度快速增长，带来土壤板结、水体富营养化等问题；而现在，通过技术创新，实现了“少肥多产”——就像给农田装上了“智能节流阀”，养分浪费少了，产量反而稳了。

给作物“定制营养”的技术密码：从根区到土壤的“协同调理”

这些变化并非偶然，而是源于一系列绿色技术的创新应用。研究提到，核心技术可以概括为“给农田做全身调理”，从土壤到作物、从根区到群体，全方位提升效率。

土壤-作物系统综合管理技术是“总调度师”，就像给农田做“体检”——先测土壤肥力、看作物品种特性、结合气候条件，再制定种植方案。比如水稻田采用“品种搭配+密度调控+水分管理”组合措施，在江苏试验田实现亩产提升10%的同时，化肥用量减少15%，“让每块地都发挥最大潜力”。

根区养分调控技术则像给作物根系装“智能营养泵”。通过土壤改良剂或控释肥，让养分在作物根系周围“缓慢释放”，避免传统施肥“一阵多一阵少”的问题。小麦田应用这项技术后，根系吸收养分的效率提高，氮肥损失减少，“就像给作物根系建了个‘养分银行’，需要时随时取”。

还有土壤改良技术，给“生病”的土壤“治病”。比如针对南方酸性红壤，施用石灰调节酸碱度，搭配有机肥提升土壤有机质，让土壤从“板结的硬块”变成“疏松的海绵”，既能保水保肥，又能减少养分流失。

从实验室到田间：技术落地如何“接地气”？

这些技术听起来专业，落地时却很“接地气”。研究提到，高产作物群体构建技术就是典型例子——通过调整播种密度、株行距，让田间作物“通风透光”，既减少病虫害，又提高光能利用率。比如玉米“宽窄行种植”，宽行通风、窄行保墒，亩产比传统均匀种植提高8%，还能减少农药使用，“让作物‘住’得更舒服，长得更健壮”。

不过，绿色技术推广仍面临“最后一公里”挑战：小农户地块分散，如何适配规模化技术？气候变化带来的旱涝灾害，如何影响技术效果？研究团队建议，未来需加强“技术简化”和“区域适配”，比如开发“傻瓜式”施肥建议卡，根据不同地区土壤类型（如东北黑土、华北潮土）定制技术包，让农民一看就懂、一学就会。

绿色农业的“未来考卷”：挑战与策略

尽管成效显著，我国粮食绿色生产仍需面对新形势。比如气候变化导致极端天气增多，如何让技术更“抗折腾”？化肥减量后，如何通过生物固氮、秸秆还田等替代技术补充养分？研究指出，下一步需聚焦“资源高效+生态友好+气候韧性”协同，比如将根际养分调控技术与耐旱品种结合，让作物“既省肥又抗旱”；同时推动“政产学研用”联动，让实验室的创新更快变成农民手中的“增产工具”。

从“多施肥多打粮”到“少肥照样高产”，我国农业正在用绿色技术重新定义“丰收”。或许未来，你吃到的每一粒粮食，背后都藏着“给土地减负、给地球减压”的智慧——这才是真正可持续的“中国饭碗”。

来源: 农业科学与工程前沿