粮食安全、资源高效和环境保护多目标协同是我国乃至全球农业可持续发展面临的重大挑战，也是未来农业科技革命的突破口和多学科交叉创新的科学前沿。围绕国家重大需求与国际科学前沿种植，绿色种植平台提出了现代农业发展的三步走战略，分别是减肥增效，绿色增产增效和绿色高产高效。在第三步战略中，平台设定六大具体目标：增产30%、增效50%、减排50%、增收100%、品质大幅度提升和生物多样性提高；以土壤-作物系统资源供需匹配与根际生命共同体互作增效两大理论为支撑，采用五大核心技术：创制绿色投入品种植、培育健康土壤、创新种植体系、整装绿色种植技术和协同政产学研农多方组织，最终破解粮食安全、资源高效、环境保护多目标协同难题，支撑农业绿色发展ope体育。

　　为实现第三步战略-绿色高产高效设定的六大目标，平台提出如下理论框架与实现途径：首先，作物生产在产地环境中进行，产地环境通过其资源禀赋以及环境需求对作物生产进行约束，作物生产整个过程最终实现产地环境的绿色；其次，绿色投入品需要在绿色产地环境约束下进行设计，包括研制新型绿色肥料、新型绿色农药，培育绿色品种以及匹配绿色农机等；第三，在农田尺度下，通过绿色高产高效的技术整装来提高资源利用效率，减少环境污染。这些技术整装包括绿色的种植体系、高产栽培、水肥综合管理和病虫害绿色防控、土壤健康管理以及提质增效与环境阻控等技术模块，最终实现优质农产品和绿色生态环境。最后ope体育，通过标准化作物生产，并结合机械化、信息化与智能化，将以上农田尺度上形成的种植技术进行大面积推广，通过政产学研农的多方组织模式与国家行动（测土配方施肥），将绿色高产高效整装技术落地实现。

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　　通过植物营养学、生物学、生态学、农学、信息科学等多学科手段与方法，在作物个体、群体和系统水平上开展地上地下互作的交叉创新ope体育，阐明地上地下协同高效的关键过程与机制；依托长期定位试验，建立根际生命共同体互作增效的生物学调控途径。整合植物基因型、根际核心微生物、及微生态调控技术，建立根际互作调控途径；再与高产群体构建和农田养分管理进行集成，建立根际生命共同体互作增效的生物学调控途径。主要研究内容包括：(1)高效肥料创新与研发; (2)绿色种植体系与资源利用; (3)农田氮素循环与环境效应; (4)基于营养生理的绿色高产高效原理与技术; (5)土壤健康;（6）作物提质增效；（7）农机农艺结合；(8)农业全产业链系统分析.

　　团队融合植物营养学、作物栽培学、土壤学、环境科学等学科，阐明了根层养分供应与高产群体养分需求匹配规律，建立了以根层养分调控为核心的土壤-作物系统综合管理技术体系，实现了同步提高作物产量与养分效率的目标（Chen et al., 2011, PNAS）。2014 年，土壤-作物系统综合管理在三大粮食作物主产区试验取得突破，小麦、玉米和水稻较习惯处理增产30%、增效50%、减排40%，同时实现高产、高效和环境减排（Chen et al., 2014, Nature）。研究成果入选 2014年度“中国十大科学进展”。团队在理论和技术创新的基础上，创建了以扎根农村的“科技小院”为核心、“政产学研用”一体化的技术应用模式。2016 年在河北曲周推动小农户应用技术实现整村增产增效，被评述为“国际小农户增产增效的典范”（Zhang et al., 2016, Nature）。2018 年在 Nature 上发表了在全国 3770万公顷土地上增产 11%、减肥 15%、增收 23%，实现了小农户增产增收和以更低的资源环境代价生产更多粮食的可持续发展目标（Cui et al., 2018, Nature）。成果获 2018 年度“中国高等学校十大科技进展”。2018 年 3 月 Nature 以“Millions of Chinese farmers reap benefits of huge crop experiment”为题进行了专评，美国科学院院士 Tilman 评价“该研究是科学知识被合理应用于农业实践的宝贵案例，为其他国家提供了参考”。

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　　绿色产地环境与土壤健康：张俊伶教授、范明生教授、王光州副教授、张江周博士后

　　（1）速测平台：拥有田间无损快速检测设备20多台套，包括土壤CT扫描监测、携高光谱相机固定翼无人机、红外监测仪、土壤植物肥料等养分全量pXRF测定、X射线衍射仪等快速检测平台。（2）野外台站与长期定位试验：所在单位拥有开展农业绿色发展研究的野外试验基地与设施，依托教育部河北曲周绿色农业野外科学观测研究站、中国农业大学（曲周）高产高效现代农业研究基地等平台，已建立了16个连续开展10年以上长期田间定位试验。在养分资源综合管理方面，建有冬小麦-夏玉米高产体系氮、磷、钾、中微量元素优化管理与调控，间套作体系氮磷高效利用等长期定位试验；建有土壤健康管理定位试验，涉及有机肥替代化肥、秸秆还田、不同类型有机资源循环利用等方向；建有作物高产潜力挖掘、可持续高产高效作物生产体系设计等长期定位试验。2020年起，在现有土壤-作物系统综合管理基础上，建立作物-土壤-微生物互作增效的调控原理与途径等长期定位试验，从地下根际互作调控、地上高产群体构建和农田养分管理等方面创建根际生命共同体互作增效的生物学调控新途径。（3）全国协作网：联合我国东北春玉米、华北小麦-玉米轮作、南方和东北稻田、长江流域水旱轮作、集约化菜地、集约化果园、西北节水与旱地农业等区域的科技单位，建有全国测土施肥示范网络（20省110县）、绿色种植青年协作网等多个合作平台。（4）科技小院网络与示范基地：依托团队首创的科技小院服务模式，整合农户、科研机构、政府和市场多方力量和资源，探索实践提升农民科学种田水平和大面积实现区域增产增效的技术途径和组织模式。建有曲周优质麦、杭后向日葵、平谷大桃绿色种植和产业发展等小院平台，助力小农户为主的农业绿色发展。

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