肥料施用量减少20%，林木生长量反而提高23.78%，土壤有机质明显增加，地力得到修复并可长久维持——广西林科院主持完成的“用材林精准施肥与地力维持技术创新及应用”成果颠覆了常规，探索出新方法、新技术、新工艺，研发出新材料、新产品及其取得的新成效，达到同类研究国际领先水平。
记者就此专门采访了项目负责人、广西林科院副院长、二级岗位教授级高工曹继钊。
记者：这套颠覆了常规的精准施肥与地力维持技术，关键创新表现在哪里？
曹继钊：传统施肥方法强调的是，肥料要与土壤拌匀混合。精准施肥与地力维持技术的颠覆性创新反其道而行之，将肥料装进可完全生物降解的纸布复层袋中，使之与土壤科学分隔、缓慢释放养分，这种新产品叫做“袋控缓释肥”。
示范区实验证明，应用袋控缓释肥等精准施肥技术，用材林年均生长量提高15.79%-33.81%，肥料养分流失率减少29.84%-51.48%。袋控缓释肥施放一年后测定，袋内肥料养分剩余25.2%，肥力有效期长达一年以上，能够长久维持土壤养分稳定、均衡、可持续。与养分释放快的常规施肥法相比，袋控缓释肥更环保、更高效、更省时省工，可望成为中国肥料发展的新方向。
记者：从位居全国之首的广西人工林经营实践看，常规肥料及其施用方法存在哪些缺陷？
曹继钊：广西人工林中，松杉桉为主导的用材林异军突起，以约占全国5%的林地面积，生产出全国四成以上木材。在新增林地面积十分困难的情况下，现有用材林如何实现高质量发展？这是迫在眉睫亟需研究的重大课题。
广西人工林经营面临的突出问题有三：一是林木施肥普遍存在盲目性，肥料应有的增产效力没有充分发挥，精准施肥的原理与方法有待系统而深入地研究；二是肥料养分释放速率与林木生长所需养分不匹配，肥效发挥不高，肥料利用率低；三是全垦整地、纯林种植、重用轻养、短周期轮伐等经营方式，不利于土壤地力长期维持。
记者：对于上述问题，从什么地方着手研究，用什么方法予以解决？
曹继钊：针对林地土壤养分基础数据缺失、土壤肥力下降等现实问题，基于广西主要用材林1983-2020年的林地土壤养分测定数据和WebGIS开发广西林地土壤大数据集成应用及区域化配方施肥系统，形成“点查询”“面查询”和“林班查询”等不同的林地养分状况查询方式，在土壤养分供应、土壤质量现状、土壤类型、林木营养需肥规律基础上，制定不同区域、不同树种、不同代次、不同林龄用材林精准施肥配方，完善林木精准施肥模式。同时，从肥料原料筛选和元素配比等方面提升优化配方施肥技术，分区分类科学合理制定肥料需求量，构建用材林科学施肥技术体系，实现用材林精准施肥。
针对现有用材林生产力下降问题，系统研究广西主要用材林不同土壤类型下的土壤贫瘠化成因机理，从区域尺度（不同产区）、时间尺度（不同栽植代次）、黄化过程全面综合研究桉树人工林的土壤障碍，构建广西主要用材林土壤障碍因子评价体系，揭示广西桉树黄化主要障碍因子是“Fe2+、Mn2+含量低或缺乏或被氧化”。
记者：这么说来，解决用材林如何实现高质量发展问题，首先是从“林地（土壤）”和“林木（用材林）”着手进行基础研究的。那么，接下来就是新型肥料和精准施肥方向的突破了。
曹继钊：是的。针对肥料利用率低、肥料养分的释放供给与林木生长需求不相匹配等问题，应用林木精准施肥原理，系统探究不同生长阶段林木营养元素需求规律和营养诊断技术，完善林木精准施肥数学模式，创新研制可生物降解环保型牛皮纸、非织造布和生物矿质等材料组合的复层袋，开发出“袋控缓释肥”，将肥料与土壤进行科学分隔，实现一年四季缓释肥料养分。
袋控缓释肥采用袋装定量可调方式，可根据林地土壤数据、林木品种及其不同生长阶段进行个性化定制。首次集成PLC过程控制、触摸式人机界面和PID数字恒温控制技术，实现袋控肥出袋包装自动化，形成完备的袋控肥生产新工艺和新设备。袋控缓释肥省去肥料造粒和烘干等环节，降低生产成本，符合节能减排、化肥减量、绿色低碳的发展方向。
记者：与“精准施肥”密切关联的“地力维持”，在项目研究中取得哪些创新成果和应用技术？
曹继钊：针对现有用材林地力衰退这个突出问题，运用特异性底物诱导技术，从松树和杉木根际土壤中筛选获得高效溶磷菌（Penicillium chrysogenum L301）等9株和纤维素分解菌（Trichoderma asperellum F01）等6株，创制功能微生物菌肥（菌剂）改善土壤微生态和活化土壤磷素，促进林下凋落物的快速分解和养分归还。首次集成林下绿肥套种、林下凋落物促腐、生物质碳和生物有机肥施用技术，形成主要用材林地力维持技术体系，提升用材林土壤有机质和保肥保墒效果，实现土壤有机质含量比实施前提高13.8%-22.6%。
记者：据了解，精准施肥与地力维持的创新技术，不仅在用材林、经济林等人工林得到实际应用，而且在甘蔗等农作物上使用也同样产生了良好效果。
曹继钊：是的。2020年12月30日，都安瑶族自治县对生长期7个月的新植甘蔗进行测产对比，结果显示：采用常规方式施肥的甘蔗含糖量为14.70%，采用袋控方式施肥的甘蔗含糖量为16.22%，含糖量提高1.52个百分点，意味着同样数量的甘蔗出糖量增加10%以上。而且，施用袋控肥每亩甘蔗还可以增产约20%，增产增效都十分明显。
记者：“用材林精准施肥与地力维持技术创新及应用”成果丰硕，得到知名院士领衔的专家组高度评价，请介绍一下其研究历程和取得的成效。
曹继钊：“用材林精准施肥与地力维持技术创新及应用”项目由广西林科院牵头，中国科学院南京土壤所、中国林科院热带林业实验中心、广西大学、广西华沃特生态肥业股份有限公司、广西田东力源宝科技有限公司等重点单位参加，广西国有七坡林场、高峰林场等13家区直林场以及林朵林场、咸水林场等多家县级林场参与，100多位科技人员和营林工程师10多年协同科研、联合攻关和应用推广，旨在推进广西林业高质量发展，促进广西乃至全国“减少化肥使用确保化肥使用量零增长或负增长”目标实现，助力人工林高质量发展和传统复合肥料产业转型升级。
“用材林精准施肥与地力维持技术创新及应用”项目获授权专利10件、软件著作权3项；制定行业和地方标准3项；完成40万字的林木营养与科学施肥著作1部，发表论文39篇；研制新产品3个；研发新材料1种、新工艺2项，建立生产线1条，获商标注册证4个。近3年累计推广用材林29.22万公顷，生产林木专用肥31.77万吨，木材和肥料3年累计新增销售额14.82亿元，新增利润8.25亿元。项目成果综合效益显著。
经知名院士担任组长的专家组评价，该成果达到同类研究国际先进水平，在纸布复层矿质材料缓释养分技术、实现林地缓释精准施肥效果上达到同类研究国际领先水平。（张雷）
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