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針對寒區(qū)黑土水稻主產(chǎn)區(qū)氮肥用量多、利用效率低等問題，研發(fā)出以原生動(dòng)物作為環(huán)境感知生物的快速原位檢測和氮減施技術(shù)。利用原生動(dòng)物構(gòu)建SSD敏感性分布曲線模型，確立基于原生動(dòng)物的氮肥安全閾值，并建立氮肥投加方案。此技術(shù)可以保護(hù)土壤中95 % 的生物安全，抽穗期減施處理要比常規(guī)處理肥料利用率提升14倍，解決了氮肥利用率低的關(guān)鍵性技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了黑土保護(hù)與水稻豐產(chǎn)增效的雙重目標(biāo)，具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。
該技術(shù)顯著降低氮肥投入，成功破解了高寒地區(qū)氮肥過量施用與低效利用的核心難題。氮肥總施加量降低了46.3%，大田實(shí)驗(yàn)中正常施肥時(shí)，水稻產(chǎn)量每畝在626.7公斤/畝-706.7公斤/畝。減施處理后產(chǎn)量達(dá)到666.7公斤/畝-726.7公斤/畝。平均增產(chǎn)1%，實(shí)驗(yàn)室最高增產(chǎn)比例8.69%。抽穗期減施處理要比常規(guī)處理肥料利用率提升14倍。
該技術(shù)在氮肥減施46.3 %的條件下增產(chǎn)1 %，每斤優(yōu)質(zhì)稻谷零售價(jià)1.5元，黑龍江省優(yōu)質(zhì)稻谷種植面積1000萬畝，本技術(shù)能夠?yàn)楹邶埥?yōu)質(zhì)稻區(qū)增加1.5億元的經(jīng)濟(jì)效益。本技術(shù)節(jié)約化肥46.3%，因此每畝地能夠減少化肥成本92.6元。黑龍江省優(yōu)質(zhì)稻米區(qū)域1000萬畝，減少投入成本9.26億元。因此，本技術(shù)能夠增加經(jīng)濟(jì)效益10多億元。
2022-2024年，該技術(shù)在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地開展了田間實(shí)驗(yàn)，2023年在延壽、綏化北林、牡丹江等地進(jìn)行了中小范圍的示范，應(yīng)用前景良好。該技術(shù)操作便捷、綠色環(huán)保、成本低廉等綜合優(yōu)勢，重構(gòu)了寒地水稻氮肥精準(zhǔn)管理模式，從源頭削減了農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)，為筑牢國家糧食安全基石與黑土地可持續(xù)利用提供了經(jīng)濟(jì)高效的“寒地解決方案”。