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中國由于農(nóng)牧分離和不合理的養(yǎng)分管理方式導(dǎo)致了農(nóng)田硝酸鹽淋失、水體富營養(yǎng)化、氨揮發(fā)和溫室氣體排放等環(huán)境問題日益嚴(yán)重。研究中國“土壤-作物-畜牧業(yè)”生產(chǎn)系統(tǒng)（即農(nóng)牧系統(tǒng)）養(yǎng)分流動(dòng)特征，通過優(yōu)化農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分管理，保持養(yǎng)分合理流動(dòng)與循環(huán)，減少各個(gè)環(huán)節(jié)的養(yǎng)分環(huán)境排放，提高系統(tǒng)利用率是農(nóng)牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，也可為“化肥減施”、“有機(jī)肥替代化肥”、“畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用”和“面源污染阻控”等國家行動(dòng)提供科學(xué)依據(jù)。

本文對(duì)中國農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分投入、利用率和環(huán)境排放等特征、國內(nèi)外農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分管理研究進(jìn)展進(jìn)行了分析，提出中國農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分管理研究重點(diǎn)。目前中國農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分流動(dòng)特征是過渡依賴化肥養(yǎng)分投入提高糧食和飼料產(chǎn)量，進(jìn)而支持集約化畜牧業(yè)發(fā)展；而農(nóng)牧分離的生產(chǎn)方式導(dǎo)致了農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分流動(dòng)效率低，環(huán)境排放高；都市圈及其周邊是排放的熱點(diǎn)區(qū)域。國際研究經(jīng)驗(yàn)表明，農(nóng)牧結(jié)合是可持續(xù)集約化農(nóng)業(yè)的必然出路，農(nóng)牧結(jié)合的核心是通過改善畜禽糞尿管理，減少養(yǎng)分的損失和提高養(yǎng)分在農(nóng)田循環(huán)的比例和數(shù)量。兼顧提高農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)力和保護(hù)環(huán)境的“土壤-作物-畜牧業(yè)”系統(tǒng)養(yǎng)分管理已經(jīng)成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。

過去幾十年，中國為了保障糧食安全，大量化肥投入到集約化農(nóng)田，并最終向環(huán)境排放，造成了面源污染、土壤酸化、大氣氮（N）沉降增加等一系列環(huán)境問題。與此同時(shí)，集約化畜牧業(yè)迅速發(fā)展導(dǎo)致了農(nóng)牧分離問題凸顯，畜禽糞尿養(yǎng)分還田率僅有30%—50%，其余部分損失到環(huán)境中引起水體富營養(yǎng)化和空氣質(zhì)量下降。一方面，為了保障作物高產(chǎn)，部分地區(qū)氮磷肥長期過量施用導(dǎo)致了硝酸鹽淋失、水體富營養(yǎng)化、氨揮發(fā)和溫室氣體排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他國家和地區(qū)；另一方面，在畜產(chǎn)品需求拉動(dòng)下，集約化畜牧業(yè)飛速發(fā)展，單位耕地畜禽養(yǎng)殖數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他國家和地區(qū)，單位耕地畜禽糞尿氮負(fù)荷高達(dá)400 kg N·hm^-2，而畜禽糞尿氮還田率還不到一半，成為水體面源污染、氨揮發(fā)和溫室氣體排放的主要來源之一。

因此，研究中國農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分流動(dòng)特征，通過優(yōu)化農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分管理，保持養(yǎng)分合理流動(dòng)與循環(huán)，減少各個(gè)環(huán)節(jié)的養(yǎng)分環(huán)境排放，提高系統(tǒng)利用率是農(nóng)牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，也可為“化肥減施”、“有機(jī)肥替代化肥”、“畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用”和“面源污染阻控”等國家行動(dòng)提供科學(xué)依據(jù)。

國際上對(duì)“土壤-作物-畜牧業(yè)”系統(tǒng)養(yǎng)分管理及其環(huán)境排放的研究十分關(guān)注。聯(lián)合國環(huán)境署出版了《我們的養(yǎng)分世界（Our nutrient world）》的報(bào)告，指出優(yōu)化農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分管理，可以生產(chǎn)更多食物，同時(shí)減少環(huán)境污染，這正成為全球最大的挑戰(zhàn)之一。歐洲和美國分別組織上百位科學(xué)家對(duì)氮在“社會(huì)-生態(tài)環(huán)境”系統(tǒng)流動(dòng)規(guī)律和綜合效應(yīng)進(jìn)行全面評(píng)估。歐盟采取多種措施以促進(jìn)“土壤-作物-畜牧業(yè)”系統(tǒng)養(yǎng)分的合理流動(dòng)和循環(huán)，如通過定量監(jiān)測(cè)農(nóng)田和農(nóng)場(chǎng)氮磷等養(yǎng)分流動(dòng)和環(huán)境排放，制定化肥和有機(jī)肥管理措施；通過設(shè)置流域尺度生態(tài)脆弱區(qū)，利用農(nóng)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和模型結(jié)合，制定流域養(yǎng)分管理策略；通過硝酸鹽法令及一系列環(huán)境政策，限制國家尺度化肥和有機(jī)肥氮施用（如170 kg N·hm^-2 有機(jī)肥施用限量）和環(huán)境排放，有效地減少了各成員國氮的環(huán)境排放。

實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的關(guān)鍵是通過研究建立農(nóng)田和畜牧業(yè)體系結(jié)合的生產(chǎn)模式，并構(gòu)建指標(biāo)對(duì)農(nóng)田、區(qū)域和國家尺度農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分管理行為進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。因此，兼顧提高農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)力和保護(hù)環(huán)境的“土壤-作物-畜牧業(yè)”系統(tǒng)養(yǎng)分管理已經(jīng)成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。本文將在分析中國農(nóng)牧業(yè)發(fā)展、農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分流動(dòng)特征和國內(nèi)外研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，提出中國農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分管理的研究重點(diǎn)。

近幾十年，中國糧食安全取得了巨大成功，糧食總產(chǎn)和單產(chǎn)大幅度提高，基本保障了糧食安全。2010 年與20 世紀(jì)60 年代底相比，糧食單產(chǎn)增加了5 倍，而化肥消費(fèi)增加了幾十倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于糧食單產(chǎn)的增速（圖1）。20 世紀(jì)末中國農(nóng)牧業(yè)開始轉(zhuǎn)型，集約化畜牧業(yè)飛速發(fā)展，畜牧業(yè)增長率是糧食單產(chǎn)的2 倍左右（圖1），然而畜禽糞尿管理滯后，養(yǎng)分循環(huán)利用重視不夠。由此可見，依賴化肥養(yǎng)分投入提高糧食和飼料產(chǎn)量，進(jìn)而支持集約化畜牧業(yè)發(fā)展，已成為過去幾十年中國農(nóng)牧業(yè)養(yǎng)分管理的主要方式。

BAI 等、MA 等建立了食物鏈和農(nóng)牧系統(tǒng)（土壤-作物生產(chǎn)-畜牧生產(chǎn)-食品加工-家庭消費(fèi)-環(huán)境）養(yǎng)分流動(dòng)模型（nutrient flows in food chains, environment and resources use，NUFER），實(shí)現(xiàn)了國家和區(qū)域尺度上，從食物鏈和農(nóng)牧系統(tǒng)角度對(duì)氮磷平衡、環(huán)境排放、利用率及流動(dòng)規(guī)律進(jìn)行定量分析。模型可以模擬國家和區(qū)域尺度上食物鏈和農(nóng)牧系統(tǒng)NH₃、N₂、N₂O 揮發(fā)，氮磷養(yǎng)分淋溶，徑流和侵蝕等環(huán)境損失（圖2）。MA等提出了食物系統(tǒng)氮（磷）代價(jià)，其定義為人類消費(fèi)1 kg 食物氮（磷），在農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)需要投入的氮（磷）數(shù)量，該指標(biāo)可以作為綜合評(píng)價(jià)食物鏈氮磷流動(dòng)的特征。

分析表明，1980—2005 年中國食物系統(tǒng)氮代價(jià)從6 kg·kg^-1 增至11 kg·kg^-1，食物系統(tǒng)磷代價(jià)從5 kg·kg^-1 增至13 kg·kg^-1。在食物消費(fèi)拉動(dòng)下，2005 年人均化肥、飼料、食物氮素消費(fèi)量分別為1980 年的2.1、2.2 和1.3 倍。中國土壤作物系統(tǒng)氮利用率從1980 年的32%降至2005 年的26%；而畜禽養(yǎng)殖系統(tǒng)的氮利用率增加了一倍；整個(gè)食物鏈系統(tǒng)氮利用率從16%大幅度降至9%。在1980—2005 年期間土壤作物系統(tǒng)、農(nóng)牧系統(tǒng)和食物鏈系統(tǒng)磷利用率的變化趨勢(shì)與氮基本一致，分別降低了61%、增加了6%和降低了63%。總之，過去幾十年中國食物氮磷代價(jià)增加和農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分利用率降低。

中國農(nóng)牧系統(tǒng)的氮磷環(huán)境損失呈快速增加趨勢(shì)，1980 年土壤作物系統(tǒng)的氮損失為940×10⁴ t，而2005 年則達(dá)到2 700×10⁴ t，增加了近2 倍；畜禽養(yǎng)殖系統(tǒng)氮損失增加了近4 倍；活化的氮（化肥）與排放到環(huán)境氮量相當(dāng)，食物鏈系統(tǒng)成為活化氮環(huán)境排放的通道。磷損失歷史變化規(guī)律與氮基本一致，1980 年畜禽養(yǎng)殖體系基本不存在磷損失，2005 年損失量則達(dá)到了210×10⁴ t（折純磷，下同）。

此外，進(jìn)一步明確了食物鏈各子系統(tǒng)氮磷環(huán)境排放的貢獻(xiàn)，研究發(fā)現(xiàn)土壤-作物系統(tǒng)是食物鏈氮?dú)怏w損失的第一大排放源，占總損失的68%；畜禽養(yǎng)殖體系為第二大排放源，占總損失的27%。對(duì)于氮的水體損失而言，土壤-作物系統(tǒng)貢獻(xiàn)率降至56%，但仍為最大排放源；而畜禽養(yǎng)殖的貢獻(xiàn)率增至33%。磷水體損失規(guī)律與氮損失規(guī)律相反，畜禽養(yǎng)殖占總磷水體損失的68%，為最大排放源，其次為土壤-作物體系（占總損失的15%）（圖3）。

BAI 等針對(duì)中國“飼料-糞尿排泄-圈舍-儲(chǔ)藏-加工-施用”整個(gè)鏈條的養(yǎng)分流動(dòng)和環(huán)境損失進(jìn)行了定量分析。結(jié)果表明，2010 年中國畜禽糞尿管理鏈條中約78%的糞尿排泄氮，50%左右的磷和鉀排放到環(huán)境中；絕大部分的養(yǎng)分損失是發(fā)生在畜禽圈舍和儲(chǔ)藏環(huán)節(jié)，主要以氨揮發(fā)（占總氮損失的39%）和糞尿直接向水體排放或填埋（占總氮磷鉀損失的30%—73%）的形式損失（圖4）。不同養(yǎng)殖體系及畜禽種類之間的養(yǎng)分流動(dòng)和損失差異很大，規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)的糞尿還田利用率最低。

農(nóng)牧系統(tǒng)氮磷利用率和損失存在較大的空間分異特征，氮磷高環(huán)境排放區(qū)域集中在華北平原、長江三角洲和珠江三角洲等都市圈及其周邊的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)區(qū)，其主要原因是農(nóng)田化肥過量施用和農(nóng)牧系統(tǒng)分離的生產(chǎn)體系導(dǎo)致的大量糞尿養(yǎng)分未被循環(huán)利用。都市化的快速擴(kuò)張正在改變著農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的氮磷養(yǎng)分循環(huán)及其環(huán)境排放。人口增長和人均食品消費(fèi)量增加是中國農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分流動(dòng)加速的主要驅(qū)動(dòng)力，分析表明城鎮(zhèn)人口增加貢獻(xiàn)了城鎮(zhèn)食品消費(fèi)增長的62%—72%，城鎮(zhèn)人口食物結(jié)構(gòu)變化（即動(dòng)物性食品消費(fèi)增加）的貢獻(xiàn)率為20%—30%。該結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了都市圈及其周邊農(nóng)牧業(yè)主產(chǎn)區(qū)是優(yōu)化農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

中國集約化畜牧業(yè)迅速發(fā)展導(dǎo)致了農(nóng)牧分離問題凸顯，畜禽糞尿作為有機(jī)肥的還田率僅有40%—50%，其余部分損失到環(huán)境中引起水體富營養(yǎng)化和空氣質(zhì)量下降。如何遏制農(nóng)牧分離趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)牧/種養(yǎng)結(jié)合已經(jīng)成為解決養(yǎng)分環(huán)境排放和農(nóng)牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。從“土壤-作物-畜牧-糞污”全鏈條角度分析，1980—2010 年中國奶牛養(yǎng)殖系統(tǒng)總氮和總磷環(huán)境排放量迅速增加（圖5）。

研究發(fā)現(xiàn)，中國4 種主要奶牛養(yǎng)殖體系之間的養(yǎng)分利用率差異顯著，個(gè)體和群體尺度氮利用率：集約化＞養(yǎng)殖小區(qū)＞放牧≈農(nóng)戶散養(yǎng)；如果考慮“土壤-飼料生產(chǎn)-奶牛養(yǎng)殖”系統(tǒng)，氮利用率：農(nóng)戶散養(yǎng)＞放牧＞養(yǎng)殖小區(qū)＞集約化。主要原因是集約化養(yǎng)殖場(chǎng)和養(yǎng)殖小區(qū)更依賴于飼料糧和高品質(zhì)牧草，可以顯著提高奶產(chǎn)量，但是農(nóng)牧分離、畜禽糞尿循環(huán)利用率低導(dǎo)致系統(tǒng)氮利用率低，環(huán)境排放高（圖6）。

中國農(nóng)業(yè)正在由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向集約化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，由于農(nóng)牧分離的生產(chǎn)方式，也導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境問題（圖7）。STROKAL 等分析了農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分從陸地向水體和海洋運(yùn)移，揭示了中國農(nóng)牧分離和畜禽糞尿管理不當(dāng)對(duì)面源污染和海洋富營養(yǎng)化的影響。研究發(fā)現(xiàn)，1970—2000 年間畜牧業(yè)養(yǎng)分環(huán)境排放導(dǎo)致的可溶性氮磷向河流的排放量大幅度增長，增長量達(dá)到了2—45 倍（不同區(qū)域有顯著的差別），由于畜禽糞尿排放導(dǎo)致的水體可溶性氮磷量分別占總量的44%和82%。

2000 年河流向渤海灣排放的養(yǎng)分中，60%—78%來源于畜禽糞尿養(yǎng)分排放?？傊?，農(nóng)牧結(jié)合養(yǎng)分管理是關(guān)鍵，一方面需要優(yōu)化飼料配方的能蛋比和精粗比；更重要的是亟需改善集約化畜牧生產(chǎn)體系的畜禽糞尿管理方式。

農(nóng)場(chǎng)和農(nóng)田養(yǎng)分管理是評(píng)價(jià)和降低集約化農(nóng)業(yè)環(huán)境污染的重要工具，成為研究的熱點(diǎn)。歐美等國家的研究多以定量和調(diào)節(jié)養(yǎng)分的輸入與輸出平衡，控制環(huán)境排放為目標(biāo)。國內(nèi)學(xué)者張福鎖教授組織全國養(yǎng)分管理協(xié)作網(wǎng)，深入研究了“養(yǎng)分資源綜合管理”、“土壤-作物體系綜合管理”和“測(cè)土配方施肥”的理論與技術(shù)，大量試驗(yàn)研究表明這些技術(shù)可以同時(shí)大幅度提高作物產(chǎn)量和養(yǎng)分利用率。如何將農(nóng)業(yè)研究中作物需求規(guī)律、測(cè)土排放施肥和農(nóng)田養(yǎng)分管理等研究與化肥工業(yè)的肥料配方設(shè)計(jì)結(jié)合，是未來研究的重點(diǎn)。

畜牧業(yè)養(yǎng)分管理對(duì)提高畜產(chǎn)品產(chǎn)量和改善環(huán)境均具有重要意義。同時(shí)也是最為復(fù)雜的，涉及農(nóng)場(chǎng)尺度飼料配方、動(dòng)物營養(yǎng)、飼舍管理、有機(jī)肥儲(chǔ)存、生產(chǎn)和施用等環(huán)節(jié)的管理。發(fā)達(dá)國家對(duì)大中型養(yǎng)殖場(chǎng)養(yǎng)分管理研究較多，涉及到動(dòng)物個(gè)體、畜群和農(nóng)場(chǎng)尺度飼料配方、動(dòng)物營養(yǎng)、飼舍管理、有機(jī)肥儲(chǔ)存、生產(chǎn)和施用等環(huán)節(jié)的管理。而中國應(yīng)該加強(qiáng)養(yǎng)殖場(chǎng)監(jiān)測(cè)與模型研究的結(jié)合，揭示農(nóng)牧系統(tǒng)“土壤-飼料-畜牧業(yè)生產(chǎn)”各環(huán)節(jié)的養(yǎng)分流動(dòng)特征。

歐美等國家的研究多以模型模擬和監(jiān)測(cè)定量農(nóng)田和農(nóng)場(chǎng)養(yǎng)分的輸入與輸出平衡，從而控制氮素的環(huán)境排放；非洲國家的研究則是利用農(nóng)牧系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型，分析農(nóng)戶的養(yǎng)分管理與土壤有機(jī)質(zhì)提升、勞動(dòng)力投入和農(nóng)戶收入的權(quán)衡關(guān)系（trade-off analysis），進(jìn)而為農(nóng)戶決策提供科學(xué)依據(jù)。而中國集約化養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展，且大部分養(yǎng)殖場(chǎng)都沒有配套農(nóng)田，研究農(nóng)戶內(nèi)和農(nóng)戶間“土壤-作物-畜牧業(yè)”體系各環(huán)節(jié)養(yǎng)分流動(dòng)的精確定量和農(nóng)牧結(jié)合實(shí)現(xiàn)途徑是未來重點(diǎn)研究的方向。

近年來，國際上利用模型從全球、國家和區(qū)域尺度開展了氮流動(dòng)規(guī)律的研究。農(nóng)學(xué)家的研究關(guān)注如何通過作物、畜禽、農(nóng)場(chǎng)、區(qū)域尺度氮管理，提高氮利用率；環(huán)境學(xué)家的研究主要關(guān)注活性氮在生態(tài)系統(tǒng)的排放和環(huán)境影響；生態(tài)學(xué)家的研究關(guān)注優(yōu)化氮循環(huán)利用，提高其回收利用率。然而，目前模型定量方法主要是由上而下（top down）的方法，以國家尺度“作物和畜牧業(yè)”生產(chǎn)體系作為研究對(duì)象，進(jìn)而聚焦到區(qū)域尺度（down-scaling）。

利用“自下而上”的方法，建立農(nóng)場(chǎng)、農(nóng)戶、流域、區(qū)域和國家多尺度農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分管理模型，設(shè)計(jì)未來可持續(xù)農(nóng)牧系統(tǒng)是研究的關(guān)鍵。

農(nóng)牧結(jié)合是可持續(xù)集約化農(nóng)業(yè)的必然出路，同時(shí)也是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和環(huán)境質(zhì)量的主要途徑。農(nóng)牧結(jié)合的核心是通過改善畜禽糞尿管理，減少畜禽糞尿養(yǎng)分在“飼舍-儲(chǔ)存-加工-運(yùn)輸-施用”鏈條的損失和提高養(yǎng)分在農(nóng)田循環(huán)的比例和數(shù)量。而農(nóng)牧結(jié)合的方式是多尺度的，包括農(nóng)場(chǎng)內(nèi)、農(nóng)戶間和區(qū)域間等；與之對(duì)應(yīng)的農(nóng)牧結(jié)合程度也是不同的。BONAUDO 等從生態(tài)學(xué)視角證明了農(nóng)牧結(jié)合可以同時(shí)提高農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)力和減少環(huán)境影響。

歐洲國家、新西蘭和巴西等國家的研究表明，在農(nóng)場(chǎng)內(nèi)的農(nóng)牧結(jié)合和畜禽糞尿優(yōu)化管理可以有效減少農(nóng)場(chǎng)氮素環(huán)境排放，減少環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。以奶牛為例，歐盟組織了以荷蘭De Marke 農(nóng)場(chǎng)為先鋒的試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)農(nóng)場(chǎng)尺度“土壤-玉米-牧草-奶牛”系統(tǒng)精確氮管理進(jìn)行定量研究。De Marke 農(nóng)場(chǎng)與傳統(tǒng)農(nóng)場(chǎng)相比，氮素總投入減少50%，牛奶和肉產(chǎn)量保持不變，氮素利用率提高一倍。而對(duì)于養(yǎng)殖規(guī)模大和集約化程度高的美國玉米帶，則通過玉米種植戶和養(yǎng)殖場(chǎng)簽訂合同的方式實(shí)現(xiàn)農(nóng)場(chǎng)間的農(nóng)牧結(jié)合，從而提高氮素在農(nóng)場(chǎng)間的循環(huán)。在歐盟，對(duì)于養(yǎng)殖密度特別高的區(qū)域（例如荷蘭和丹麥），需要通過將畜禽糞尿加工成商品有機(jī)肥出售到周邊區(qū)域，實(shí)現(xiàn)區(qū)域間農(nóng)牧結(jié)合。而中國目前以農(nóng)牧分離的生產(chǎn)方式為主，亟需研究制約農(nóng)牧結(jié)合的影響因素、養(yǎng)分循環(huán)利用和環(huán)境減排的技術(shù)途徑。

近年來，中國正處于社會(huì)發(fā)展轉(zhuǎn)折點(diǎn)，即由“傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)社會(huì)”向“現(xiàn)代化工業(yè)社會(huì)”的重要轉(zhuǎn)型期，其主要表現(xiàn)在：（1）農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式由傳統(tǒng)的小農(nóng)戶向家庭農(nóng)場(chǎng)、專業(yè)生產(chǎn)大戶和專業(yè)合作社轉(zhuǎn)變；（2）農(nóng)業(yè)政策和補(bǔ)貼方向由單一的追求糧食安全，向供給側(cè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和生態(tài)環(huán)境保護(hù)轉(zhuǎn)變。

2013—2015 年，中央一號(hào)文件連續(xù)提出了鼓勵(lì)土地流轉(zhuǎn)、發(fā)展家庭農(nóng)（牧）場(chǎng)和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、集約化和專業(yè)化的方向；2016 年和2017 年，中央更是提出了促進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革、2020 年化肥零增長和畜禽廢棄物資源化的目標(biāo)。圍繞國家需求，立足國際前沿，這也為農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分管理研究提出了新的挑戰(zhàn)。

在農(nóng)田、農(nóng)戶、區(qū)域和國家等不同尺度，應(yīng)對(duì)以下幾方面進(jìn)行重點(diǎn)研究：（1）通過建立“土壤-作物-畜牧”系統(tǒng)養(yǎng)分流動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，定量研究中國典型農(nóng)作系統(tǒng)“土壤-作物-畜牧”系統(tǒng)養(yǎng)分流動(dòng)、循環(huán)和轉(zhuǎn)移規(guī)律，養(yǎng)分利用率和環(huán)境效應(yīng)；（2）通過設(shè)置不同農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)和作物類型的聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)，研究有機(jī)肥替代化肥機(jī)理與調(diào)控途徑；（3）研發(fā)不同規(guī)模和類型養(yǎng)殖場(chǎng)畜禽糞尿“飼養(yǎng)-畜舍-儲(chǔ)藏-加工-施用”全鏈條養(yǎng)分循環(huán)利用機(jī)理和減排技術(shù)；（4）利用模型，研究基于農(nóng)牧結(jié)合養(yǎng)分管理的農(nóng)場(chǎng)內(nèi)、區(qū)域內(nèi)和區(qū)域間高產(chǎn)高效“土壤-作物-畜牧”系統(tǒng)設(shè)計(jì)。