河南為保證國(guó)家糧食安全及農(nóng)產(chǎn)品供給做出了重要貢獻(xiàn)。然而，農(nóng)業(yè)快速發(fā)展基礎(chǔ)上，河南農(nóng)業(yè)資源投入量也大幅增加，氮肥和磷肥使用量均居全國(guó)第一，氮磷肥過量施用造成農(nóng)田氮磷養(yǎng)分大量流失，對(duì)水環(huán)境質(zhì)量及人體健康產(chǎn)生威脅。河南省農(nóng)田氮磷面源污染形勢(shì)嚴(yán)峻，在全省農(nóng)田氮磷面源污染防控技術(shù)研究主要存在以下問題：一是缺乏農(nóng)田氮磷流失有效的定量方法，二是缺乏覆蓋河南主要作物類型的農(nóng)田氮磷流失特征研究，三是缺乏針對(duì)性的氮磷流失防控理論及技術(shù)。本研究針對(duì)上述問題，在國(guó)家科技支撐計(jì)劃等項(xiàng)目的支持下，經(jīng)過8年的研究，獲得了以下成果。
  

   1.構(gòu)建了河南省農(nóng)田氮磷面源污染監(jiān)測(cè)及研究網(wǎng)絡(luò)，獲得了主要種植模式農(nóng)田氮磷淋溶發(fā)生規(guī)律及產(chǎn)排系數(shù)。定量了河南省農(nóng)田大氣氮沉降輸入。明確了河南省不同類型農(nóng)田氮磷流失強(qiáng)度及排放系數(shù)。冬小麥-夏玉米輪作、設(shè)施菜地、露地菜田年硝態(tài)氮淋溶量分別為36.5、114.8和49.7 kg/ha，硝態(tài)氮淋失系數(shù)分別為7.1%、16%和9.5%。大田作物磷淋溶量低于0.1 kg/ha，設(shè)施菜地磷淋溶量1.41 kg/ha。河南省農(nóng)田大氣氮干濕沉降年輸入39.0 kg/ha。

   2.研發(fā)了河南省冬小麥-夏玉米輪作農(nóng)田氮肥環(huán)境安全推薦技術(shù)方法。發(fā)明了小麥和玉米腐殖酸控釋摻混專用肥料。建立了冬小麥夏玉米輪作農(nóng)田氮淋溶風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，確立了河南冬小麥夏玉米輪作農(nóng)田氮肥環(huán)境安全施用閾值。研發(fā)了不同水分輸入年型氮肥投入量與氮素淋溶的指數(shù)動(dòng)態(tài)曲線方程。獲得了冬小麥夏玉米輪作農(nóng)田氮淋溶的減排潛力。發(fā)明了小麥及玉米腐殖酸控釋摻混高效肥料，提高了小麥和玉米的產(chǎn)量及氮磷利用效率。

   3.揭示了不同優(yōu)化施氮技術(shù)模式蔬菜全生育期土壤硝態(tài)氮?jiǎng)討B(tài)變化規(guī)律及氮平衡，研發(fā)了設(shè)施菜地環(huán)境安全施氮技術(shù)模式。研發(fā)了有機(jī)肥替代氮肥配合節(jié)水降低菜地氮磷流失技術(shù)。 研發(fā)了設(shè)施菜地優(yōu)化施肥、有機(jī)無(wú)機(jī)結(jié)合、緩控釋肥替代普通氮肥的環(huán)境安全施氮技術(shù)模式，三種施氮模式比傳統(tǒng)施氮可分別降低土壤硝態(tài)氮?dú)埩?3.4%、56.6%和22.6%，同時(shí)大幅降低土壤表觀氮損失率和盈余率。明確了有機(jī)替代氮肥配合節(jié)水可在有機(jī)替代基礎(chǔ)上降低氮淋溶14.5%。

   4.首次研究評(píng)價(jià)了河南省畜禽糞便氮磷排放承載量分布特征，預(yù)測(cè)了基于農(nóng)田氮磷平衡下能夠消納畜禽糞便的畜禽承載潛力?；诜N養(yǎng)結(jié)合，農(nóng)田平衡消納畜禽養(yǎng)殖糞便氮磷考慮，以大田作物氮最高消納限量200 kg/ha和果蔬250 kg/ha計(jì)算，全省單位播種面積氮承載容量平均209.7 kg/ha。以有機(jī)替代氮60%來(lái)算，有64個(gè)縣具有畜禽承載潛力，單位播種面積平均承載潛力6.80當(dāng)量豬/ha。磷污染風(fēng)險(xiǎn)高于氮污染，以有機(jī)替代磷60%來(lái)算，僅有7個(gè)縣市具備擴(kuò)展養(yǎng)殖潛力。

  項(xiàng)目執(zhí)行以來(lái)，授權(quán)發(fā)明專利4項(xiàng)，實(shí)用新型專利4項(xiàng)，軟件著作權(quán)3項(xiàng)，發(fā)表論文23篇，其中SCI論文5篇。建立了省、市、縣三級(jí)聯(lián)合研究、培訓(xùn)及推廣應(yīng)用體系，在河南各地區(qū)農(nóng)田進(jìn)行了大面積推廣應(yīng)用，冬小麥和夏玉米共計(jì)1178萬(wàn)畝，設(shè)施蔬菜41.3萬(wàn)畝，露地蔬菜176萬(wàn)畝，直接經(jīng)濟(jì)效益1.97億元，間接經(jīng)濟(jì)效益3.35億元。