新疆打造滴灌棉田可持续氮肥管理模式

眼下正值新疆棉花的采收季，走进棉花田垄中，一条条细长的滴灌带在地膜覆盖下紧贴着棉株根系整齐排布。如今，滴灌技术已广泛运用在新疆棉花种植过程中。如何提高滴灌棉田的养分利用效率、降低温室气体排放？经过多年研究，我区科研人员成功打造滴灌棉田可持续氮肥管理模式。

据悉，施用适量氮肥有利于提高棉花产量、改善棉花质量，但同时会造成大量温室气体——氧化亚氮的排放。为此，2014年以来，中国科学院新疆生态与地理研究所研究员高霄鹏带领团队围绕高效氮肥的农学效应、温室气体排放的时空特征以及滴灌体系中氧化亚氮产排的微生物机制等方面开展系统研究，取得了显著成效。

科研团队深入研究了氮肥的去向和损失过程，特别是氧化亚氮的产排机制。在策勒县和乌鲁木齐高新区（新市区）安宁渠镇分别建立了长期野外实验基地，通过土柱实验和田间监测，精准测量了氮肥在土壤中的动态变化，并提出了一种基于棉花氮素需求与土壤供氮时空规律相匹配的可持续氮肥管理模式，系统解析了施氮类型、施氮位置和施氮量对氮去向及损失过程的影响。

2022年，基于可持续氮肥管理模式，科研团队在中国科学院新疆生态与地理研究所策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站和新疆农科院土壤肥料与农业节水研究所国家灰漠土肥力与肥料效益监测基地，分别建立了60亩核心研究示范区，还与我区南北疆的棉花种植大户合作，建立推广示范田1800亩。在种植过程中，科研团队发现，北疆施用尿素添加脲酶和硝化抑制剂能在保证棉花产量的同时，降低约20%的氧化亚氮排放；南疆采用有机肥+尿素多次随水滴施，更有利于实现棉花稳产和氧化亚氮减排。

与此同时，科研团队还自主设计了膜透式土壤剖面气体采集装置，该装置为土壤氧化亚氮产排溯源提供了原创性技术支撑。

该项目研究成果有效提升了干旱区农田养分管理水平，推动了干旱区棉花产业高产高效、环境友好的绿色发展，为推动农业减排实现“双碳”目标提供了重要方案。