10月1日，正值国庆，河北曲周农业绿色发展国家野外科学观测研究站300亩试验基地传来捷报，通过集成基于机理模型与人工智能结合的高产群体定量设计、根层养分精准调控、节水精准灌溉、秸秆还田深翻扩容等关键技术，“华北平原可持续高产高效农业生产体系研究试验（主试验）”周年亩产达到1524.6公斤，周年氮肥偏生产力达到72.9 kg/kg，成功实现“绿色吨半粮”，标志着绿色高产高效技术体系在大面积试验示范中取得重要进展，为进一步探索绿色高产高效粮食生产技术模式提供了田间实证。

主试验综合优化处理田间效果图

试验由中国农业大学资源与环境学院养分资源管理小组设计开展。围绕小麦—玉米周年“绿色吨半粮”目标，针对曲周地区粮食生产中高产与资源高效难以协同的问题，专家团队先后开展多轮研讨和技术论证，依托土壤-作物系统综合管理理论体系，从品种、群体结构、养分管理到耕层调控等环节进行系统优化，最终形成一套以养分精准调控为核心的绿色高产高效吨半粮实现方案。

团队构建冬小麦-夏玉米周年高产群体设计模型，依据区域光温资源禀赋，设计周年高产群体及相应的品种、播期、密度等技术优化路径，创建了基于机理模型与人工智能结合的冬小麦-夏玉米周年高产群体定量设计技术。小麦品种采用“马兰2号”，配套宽幅精量播种技术，提高群体质量；玉米品种采用“MY73”，适度增密进一步挖掘群体增产潜力。通过秸秆还田和深翻作业改善土壤结构、扩大有效根层空间，为作物根系下扎、水肥高效利用和周年持续高产创造良好的土壤条件。充分发挥植物营养学科在作物养分精准管理的研究优势，通过根层养分精准调控技术，推动肥料投入由经验施肥向精准调控转变。综合土壤墒情、自然降雨和施肥管理等因素确定灌溉时间和灌溉量，并配套节水喷灌技术，实现水肥协同调控。

田间测产结果显示，主试验优化管理处理小麦季亩产707.6公斤，玉米季亩产817.0公斤，周年亩产达到1524.6公斤，较农户传统种植每亩增产25.8%，成功突破亩产1500公斤的“吨半粮”目标。在实现显著增产的同时，优化管理体系还大幅提高了氮肥效率。优化处理周年氮肥效率72.9 kg/kg，较农民传统提高39.8 kg/kg。

除主试验外，团队设置根层养分精准调控-氮、磷卫星试验，对技术体系和养分管理策略进行进一步验证。测产结果显示，氮试验优化处理周年亩产1508.4公斤，氮肥效率73.3 kg/kg；磷试验优化处理周年亩产1501.3公斤，均达到 “绿色吨半粮”目标水平。

根层氮素精准调控效果对比

曲周300亩试验基地“绿色吨半粮”初战告捷，是在“绿色吨半粮”行动指导下，养分资源管理小组30年田间养分管理经验厚积薄发的必然结果，也是我们依托长期积累、持续攻关而取得的重要突破。

这片300亩试验基地，是张福锁院士团队从“高产高效”迈向“绿色高产高效”的发源地，也是科技小院大面积实现绿色增粮的源头支撑。它见证并推动了农业科技从试验示范到规模应用、从追求产量到绿色增产增效的转变，为科技小院“把论文写在大地上、把成果送进千万家”提供了坚实科技支撑，在新时代绿色增粮和农业高质量发展中发挥了重要的示范带动作用。