一、技术概述

（一）技术基本情况

江西是全国13个粮食主产省之一，以全国2.3%的耕地生产了全国3.25%的粮食。由于耕地资源有限，江西重点发展双季稻，双季稻比重稳定在72%以上，居全国第一。为了满足一年两熟的生产经营方式，江西双季稻田常年投入大量化学养分，但其养分利用率仅有20%~40%，这一方面增加了农民的生产负担、降低了经济效益，另一方面也造成了资源浪费，极易引起氮磷养分流失，加剧农业面源污染。农业面源污染是引起水环境污染的重要源头，近年来由农业面源污染导致的水环境恶化备受关注。如何在保障水稻生产的前提下，尽量减少化肥施用、提高化肥利用效率，同时防控氮磷养分流失、保护农田生态环境是当前亟待解决的卡脖子难题。

自2008年起，项目组在公益性行业（农业）科研专项、国家现代农业产业技术体系、国家重点研发计划、国家自然科学基金、江西省科技计划等项目的支持下开展了长达十五年的联合攻关研究，以构建和优化绿肥-双季稻种植制度为核心实现双季稻田节肥增效与氮磷流失防控目的，解决了冬绿肥生长稳定性差、环境养分截获能力弱、节肥效果不明显等问题，针对绿肥翻压后养分释放快创新了稻秸-绿肥协同利用技术，针对早稻秸秆翻压后腐解慢研发了接菌调氮促腐还田技术，基于绿肥-双季稻种植制度优化了水稻化肥运筹方式，根据区域气候特征、水稻种植管理情况配套施用稻田精准控水扩容技术和沟塘拦蓄净化技术，集成了双季稻田节肥增效与氮磷流失防控技术体系并大面积推广应用。该技术突破了以往稻田面源污染碎片化、割裂式治理的局限，重点从冬季绿肥种植利用入手，在源头上通过养分截获、生物固定有效降低水稻种植过程中的氮磷投入，通过合理搭配、优化运筹实现养分高效利用，并充分发挥稻田-沟-塘系统的协同调蓄净化能力，最终实现双季稻田节肥增效与氮磷流失防控目的。

（二）技术示范推广情况

2012年以来，本技术成果在江西省南昌市、九江市、宜春市、吉安市、赣州市等11个设区市大面积推广应用，11年来累计应用面积为926万亩，产生了显著的社会经济和生态环境效益。

（三）提质增效情况

应用本技术成果平均每年增产水稻69.9 kg/亩，节省化学氮肥（N）2.0kg/亩、化学磷肥（P2O5）1.0 kg/亩、化学钾肥（K2O）1.5 kg/亩；2012年以来共增产稻谷64.75万吨，节省化学氮肥（N）1.85万吨、化学磷肥（P2O5）0.93万吨、化学钾肥（K2O）1.39万吨，新增销售额139521万元、新增利润98347万元，实现生态效益133.4亿元。其中，2021-2022两年应用推广186.4万亩，新增销售额32263万元、新增利润24471万元、生态效益26.9亿元。

（四）技术获奖情况

经成果鉴定，本技术成果整体达到国际领先水平，获2017年度国家科学技术进步二等奖（全国农田氮磷面源污染监测技术体系创建与应用）、2020-2021年度中华农业科技奖一等奖（南方典型区域农业面源污染防控关键技术与应用）、2012-2013年度中华农业科技奖一等奖（稻田绿肥-水稻高产高效清洁生产体系集成及示范）、2019年度江西省科学技术进步一等奖（鄱阳湖科学考察）、2016-2017年度中华农业科技奖三等奖（红壤农田肥力演变与持续丰产技术应用）、2017年度鹰潭市科技进步二等奖（红壤性稻田湿地土壤磷素流失调控研究及应用），主要技术内容入选2020年度中国农业农村重大新技术新产品新装备——十大新技术（稻秸—绿肥轻简化利用及高效节肥技术）。

二、技术要点

1、冬闲田绿肥种植技术：在晚稻收割前7~15d左右排空田面水准备播种绿肥，播种前选择晴天晒种5~6 h，而后用15.0~22.5 kg/hm2的P2O5（肥料使用钙镁磷肥）拌匀绿肥种子，此处的P2O5是将次年早稻季常规磷肥用量（P2O5 75 kg/hm2）的20%~30%前移至绿肥季施用，一来可以实现“小肥换大肥”目的，二来可以减少次年早稻季磷肥用量，避免一次性大量基施磷肥所导致的磷素流失。绿肥播种量为紫云英22.5~30.0 kg/hm2，肥力较低的田块可选择混播1.5~2.0 kg/hm2的肥田萝卜或1.0~1.5 kg/hm2的肥用油菜，以实现绿肥多样性配置。晚稻收获时留茬30~40 cm，秸秆粉碎覆盖地表（图1）。晚稻收获后及时开好畦沟、腰沟和围沟，沟宽、深均为15~20 cm。做到三沟配套，即环田开围沟，每隔5~8 m开“井”字沟，田块较小的开“十”字沟，沟应与排水口相通。使用该技术可显著促进绿肥生长，绿肥盛花期鲜草产量稳定在22.5 t/hm2之上，最高可达45.0 t/hm2左右，并且绿肥的养分含量也有所增加，有效的解决了冬绿肥生长稳定性差的问题，明显增强了其环境养分截获能力，为后续水稻节肥增效、控制养分流失奠定了物质基础。

2、早稻季稻秸-绿肥协同利用技术：在次年早稻移栽前10~15 d将绿肥（紫云英、紫云英+肥田萝卜、紫云英+肥用油菜）与田间残留稻秸（包括直立的稻茬和覆盖地表的秸秆）一起翻压还田（图2），低肥力稻田应全部还田，中高肥力稻田绿肥翻压量应控制在22.5 t/hm2~37.5 t/hm2，多余绿肥可移至其他田块使用，翻压深度为15~20 cm。翻压后注意干耕浅沤，即翻压后过3~5 d再灌水，灌水深度5~8 cm，沤田5d以上再进行秧苗移栽。绿肥翻压量为22.5 t/hm2~37.5 t/hm2时，可减少早稻季20%~40%的化学肥料用量。并且，早稻季的化学氮肥运筹可适当减少基肥的分配比例，后移至分蘖期和抽穗期施用。使用该技术一方面大幅降低了早稻季的化学肥料施用，很好的实现了节肥目的；另一方面稻秸与绿肥协同利用，调控了碳氮比，既避免了鲜嫩多汁的绿肥快速分解释放养分，也促进了田间养分的长久保蓄和持续利用，因而有很好的增效作用；另外，在节肥增效的同时，田间水分的控制、肥料的运筹施用也有效的防控了氮磷养分流失。

3、稻田精准控水扩容和沟塘拦蓄净化技术：合理构建田-沟-塘生态系统，沟、塘面积约占系统总面积5%（图3）。早、晚稻生育期实行节水灌溉，稻田低水位运行，减少径流；降水期间，在水稻耐淹能力（由水稻不同生育阶段的耐淹水深和耐淹历时确定）范围内高水位运行，充分蓄水。每次施肥后的前7 d是氮磷流失的关键防控期，应将排水口排水高度调至最高（10 cm），在不影响水稻正常生长的前提下，尽量不排水或少排水。稻田库容不足确需排水时，优先排入沟渠其次为塘。风险期时，当沟、塘剩余库容不足时，提前1~2 d排放低浓度的沟、塘存水，腾出库容；当稻田需要补水时，优先泵取沟、塘存水进行农田循环灌溉。通过稻田精准控水扩容和沟塘拦蓄净化，可延长田-沟-塘水力停留时间，实现拦蓄净化和循环利用，有效防控双季稻田氮磷流失。

4、其他配套技术：

1）品种选择：绿肥宜选择抗性强、生物量大的中晚熟品种；水稻宜选择抗病虫害能力强、耐淹水的中早熟品种。

2）缓控释肥应用：有条件时可选用含氮（N）量高、释放期为80~90 d的缓/控释氮肥，肥料施用方式可采用侧深施肥。

3）早稻秸秆接菌调氮促腐还田：早稻秸秆还田后腐解慢，会对晚稻秧苗生长及养分吸收产生不利影响，可在还田时喷施促腐菌剂，同时根据土壤肥力状况将部分晚稻基肥氮前移一起施用，以促进早稻秸秆腐解，增加土壤腐殖质含量、增强土壤对氮磷养分的保蓄能力。

三、适宜区域

双季稻种植区

四、注意事项

双季稻田节肥增效与氮磷流失防控技术的关键核心在于：

1、种好冬绿肥。足够的绿肥生物量是其发挥环境养分截获能力、替代化肥用量、提高养分利用效率的重要前提。由于紫云英等绿肥不耐渍，冬季较多的雨水往往导致绿肥出苗差、长势弱，因此要在绿肥播种前后对田块及时开沟，以保障绿肥生长。

2、用好冬绿肥。绿肥养分含量高，翻压后极易腐解释放，利用不当绿肥自身反而可能成为氮磷养分流失源头，因此要注重与稻秸联合还田，且根据绿肥翻压量合理减施化肥并调整肥料运筹。

五、技术依托单位

技术依托单位：江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所、江西省农业生态与资源保护站、江西省红壤及种质资源研究所

联系地址：江西省南昌市青云谱区南莲路602号

邮编：330200

联系人：刘佳

联系电话（座机、手机）：15070036205

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