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瘠薄土壤熟化过程及定向快速培育技术研究与应用
日期:2014-04-02 


  主要完成单位:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所   湖南省土壤肥料研究所   河北省农林科学院农业资源与环境研究所
  主要完成人员:卢昌艾、高菊生、孙建光、李菊梅、张会民、田有国、孙  楠、聂  军、韩宝文、徐明岗、张淑香、张文菊、 王伯仁、段英华、李桂花
  起 止  时 间:2006年1月—2012年12月
  获 奖  情 况:2012-2013年度中华农业科技奖二等奖
  内 容  提 要
  针对我国新增耕地瘠薄土壤土壤物理性状差、养分含量低和生物活性弱等问题,结合三种典型母质瘠薄土壤熟化过程的肥力演变规律,提出我国典型瘠薄土壤熟化过程及定向快速培育技术模式,示范2年期间土壤熟化度较施用化肥模式提高0.8-2.3倍,作物增产10%-30%,开发4种多功能土壤调理剂。2007年来累计推广36.7万亩,增加纯收入2878万元。具体技术成果如下:
  (1) 通过不同熟化措施对花岗岩、第四纪红土、紫色页岩三种母质土壤肥力影响的25年长期定位试验研究,有机无机肥配施和秸秆还田是提高母质土壤有机质及N、P、K养分的重要措施,同时提高了土壤交换性Ca2+、Mg2+含量,减缓了土壤酸化。秸秆还田配施氮磷钾肥显著增加土壤有机质含量,年均增加分别为0.48、0.39和0.35g/kg,同时有机无机配施或施用稻草均能改善土壤的生物肥力及物理肥力,但是不同熟化措施对三种母质土壤的作物产量影响存在差异。这对我国新增耕地瘠薄土壤熟化技术方案的选择,具有十分重要的意义。
  (2) 采用综合肥力指数(IFI)评价了瘠薄土壤熟化程度,建立了瘠薄土壤熟化的肥力综合评价指标。运用该指数表明三种母质土壤IFI均在熟化7年左右出现一个拐点,显示了不同土壤母质熟化过程的演变特征。这对于我国中低产田改良评价指标体系的建立,具有较高的参考价值。
  (3) 开展了典型瘠薄土壤快速熟化的土壤有机质快速提升、微生物调理剂及土壤结构调理剂研究,建立了新增耕地瘠薄土壤肥力重建与定向培育技术的土壤快速培肥技术模式。潮土沙性瘠薄土壤以玉米秸秆或添加猪粪,配施化肥、土壤结构/微生物调理剂,2年土壤熟化度(培肥速度)较传统施用化肥模式提高1.5-2.3倍,土壤有机质含量提升了19%-28%,土壤团聚体含量提升了25%-28%,小麦和玉米增产30%,增效600-800元/公顷。红壤酸性瘠薄土壤技术模式2年土壤熟化度较传统施用化肥模式提高0.8-1.4倍,土壤有机质含量提升了15%,小麦和玉米增产10%,增效400-650元/公顷。这种联合快速培肥技术模式对我国新增耕地的瘠薄土壤快速熟化、提高耕地生产力具有十分重要的社会及经济价值。
  出版专著1部,发表学术论文19篇,开发4种多功能土壤调理剂。自2007年来,相关成果在湖南、河北、北京等地得到一定面积的示范,累计推广36.7万亩,增加纯收入2878万元,产生了较大的经济、社会和生态效益。



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