在国际贸易摩擦加剧、食物刚需增加和生态环境保护约束日益增强的多重压力下，未来10-15年我国粮食安全自主可控面临重大挑战。一个突出的表现是，从过去的高投入、高消费、高资源环境为代价走向绿色增产增效，绿色与发展这一对矛盾非常尖锐。
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农田中的污染主要来自氮、磷。以氮为例，化肥中氮的利用率在40%左右，这就意味着60%左右的氮要损失到环境中。
上世纪六七十年代，学界、生产界普遍认为，农作物随施肥量增加而增产，后来证明二者是抛物线的关系，当到达一定顶点时，农作物随施肥量增加不增反降。
然而，如今很多农作物的品种，都是在高肥力的基础上筛选出来，导致品种的耐肥性很强。老百姓种地的普遍心理习惯是,越施肥越高产。而肥力增加到一个顶点，庄稼的生长对肥料就不敏感了。老百姓看见庄稼没增产，认为施肥不够、不断追肥，从而导致恶性循环，加剧环境污染。
按照新一轮千亿斤粮食产能提升行动的任务，当前6.8亿吨粮食总量至少要增产0.5亿吨。全国18亿亩耕地在总面积上增加的可能性不大，只能向单位面积要产量，而后者处在一个相对较高的水平，再要提升必须依赖科技创新。
从开矿到生产肥料，往往是工业部门在管理，而作物施肥、过量养分的环境排放又是农业和环保部门在管理。不同部门之间的协调显得尤为重要，必须考虑工农全产业链的融合问题。我们要保证粮食产量增加、排放降低，就相当于一根裤腰带，越勒越紧。
协同实现农业增产、减排、高效的绿色转型，协同推进粮食安全与双碳战略已成为新阶段我国农业发展的迫切需求。为此，我们所在的农业农村部农业绿色低碳学科群团队建议：
一是建立增产保供国家绿色低碳技术先行示范区。绿色低碳学科群涵盖了我国东北、华北、长江中下游及西南等粮食主产区，与已有的绿色发展先行区相结合，建议在绿色低碳学科群覆盖区域分批建立国家农业绿色低碳先行示范区，发挥引领作用，重点开展主要作物产业体系绿色低碳技术集成和示范，培育绿色低碳产业，创新政策体系，完善支撑保障体系建设，将绿色低碳示范先行区建设成为绿色低碳技术试验区、绿色制度创新区、绿色低碳发展定位观测区，带动全国农业绿色低碳转型。
二是设置确保粮食安全的农业绿色低碳科技攻关专项。由农业农村部牵头设立农业固碳减排科技攻关专项，围绕植物光合固碳、种养过程减排、土壤增碳保碳、废弃物循环利用等开展农业全链条绿色低碳科技攻关，针对关键碳排放源与碳库创新高效减排固碳技术、产品及装备。重点加强农业土壤固碳与地力提升、绿色智能肥料研发、低甲烷排放水稻品种选育、精准饲料配方开发、靶向微生物利用等固碳减排核心技术攻关，创新全链条技术体系和模式。创新科技攻关体制机制，探索企业创新联合体、首席科学家、揭榜挂帅等新机制，提升科技自主创新能力，加速成果转化。发挥绿色低碳学科群集群优势，突出区域学科发展特色，优选区域性绿色低碳生产技术，集成绿色低碳生产技术体系和区域典型模式，探索绿色低碳技术模式应用实效评价新体系和推广应用新机制，强化技术全面落地应用，实现绿色低碳减排。
三是建立农业绿色低碳评价体系和保障机制。建议由农业农村部牵头，组织农业绿色低碳产业体系专家，成立农业绿色低碳评估专家组，建立分区域、分产业的农业绿色低碳评估标准；构建农业绿色减排国家数据库，建立分区分时动态更新评比机制，探索农业绿色低碳的定额排放制度和减排补偿、交易机制，创新固碳减排市场化政策保障机制，有效衔接区域碳交易平台，强化科技支撑与市场驱动，完善固碳减排市场驱动我国农业绿色低碳发展，协同实现我国粮食安全与双碳战略。
（作者张福锁系中国工程院院士、中国农业大学教授，申建波系中国农业大学教授，本报记者温才妃采访整理）
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