中國作為世界上最大的農業國之一，擁有豐富的秸稈資源，當下我國農作物秸稈主要用于生物能源、牲畜飼料以及農田肥料等。同時，我國也是化肥生產和使用大國，化肥施用對糧食增產的貢獻較大。2017年，農業部印發《“十三五”農業科技發展規劃》通知，指出“十三五”期間農作物秸稈綜合利用率指標達到85%以上；此外，農業部制定了《到2020年化肥使用量零增長行動方案》，力爭到2020年，主要農作物化肥使用量實現零增長。在此政策背景下，怎樣平衡秸稈還田與化肥施用量間的關系，以及如何在改善土壤質量前提下保障國家糧食安全，已成為新時期我國農業綠色發展的一項重大挑戰。
成都生物研究所劉慶課題組基于中國官方數據統計年鑒，全面收集了1998至2014年中國31個?。ㄗ灾螀^、直轄市）的主要農作物產量、播種面積、化肥施用量、秸稈產量、秸稈養分資源量等數據，并首次定量評估了秸稈養分庫對化肥替代的潛在貢獻作用。研究發現，秸稈中具有大量的養分資源庫，若考慮能被植物有效利用的化肥施用量，理論上28.92%與98.86%的秸稈還田率就能完全替代鉀肥與磷肥的有效施用量，100%秸稈還田即可替代87.22%的氮肥有效施用量。該結果表明，秸稈還田是實現化肥施用零增長行動和維持糧食穩產增產的潛在重要措施之一。為此，我們提倡應將秸稈還田作為秸稈資源化利用的主要方式與優先鼓勵政策，同時應大力支持新型秸稈分解技術并研發更為高效的還田策略，以確保中國綠色農業的可持續發展，實現“十三五”期間化肥使用量零增長的目標。
該研究以“Balancing straw returning and chemical fertilizers in China: Role of straw nutrient resources”為題，發表于國際能源綜述期刊Renewable and Sustainable Energy Reviews（2017, IF: 8.05），課題組成員尹華軍、趙文強為共同第一作者，劉慶研究員為通訊作者。
圖1 中國31省市農作物播種面積與秸稈產量分布圖
圖2 不同還田比例模式下秸稈養分資源對氮肥（N）、磷肥（P2O5）、鉀肥（K2O）的替代貢獻作用