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我国典型区域农田酸化特征及防治技术与应用

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  • 主要完成单位:新萄京娱乐手机版农业资源与农业区划研究所,全国农业技术推广服务中心,湖南省土壤肥料研究所,江西省新萄京娱乐手机版土壤肥料与资源环境研究所,成都新朝阳作物科学有限企业
  • 主要完成人员:徐明岗、周世伟、崔勇、文石林、张会民、任意、聂军、彭春瑞、 杨锡良、周海燕、蔡泽江、孙楠、王伯仁、段英华、申华平
  • 起  止  时  间 :1991年01月---2013年12月
  • 获  奖  情  况 :2017年新萄京娱乐手机版杰出科技创新奖
  • 内  容  提  要 :
  

  该成果系统阐明了我国典型农田土壤酸化的时空演变规律,发现农田土壤酸化具有阶段性、普遍性和局部严重性特征,自20世纪90年代以来,土壤pH年平均降低0.06个单位,pH<5.5的强酸性土壤面积达到2.26亿亩。创建了土壤酸化速率估算与预测预警方法,证实剖面底层和邻近荒地pH可以作为起始pH来计算酸化速率。证实了氮肥施用是农田土壤酸化的主要驱动力,平均每7 kg N/亩每10年使pH降低0.27个单位,用量增加,酸化加剧。探明了有机肥能有效阻控土壤酸化的机制,主要通过碱基(58-206cmol/kg)直接中和土壤酸度、络合降低土壤活性铝98%以上、降低肥料氮硝化67%,实现了酸度改良和肥力提升的双赢,提供了改变施肥模式防治土壤酸化的新思路。获得了主要作物的酸害阈值(pH值)为:水稻4.8、玉米5.8、小麦5.3,明确了酸性土壤改良的目标值。确定了石灰需要量及施用间隔年限,集成创新了“防(有机肥为核心)”、“治(石灰类物质为核心)”结合的技术和产品,包括增施有机肥、秸秆还田、施碱性肥料、石灰、白云石粉、酸性土壤调理剂等酸化土壤改良技术和产品,实现了酸性土壤的分类管控、防治结合。多年多点位大田示范结果表明,土壤pH平均提高 0.2-0.5个单位,农作物平均增产11%-27%,为全国酸性农田土壤防治提供了技术样板。

  成果共取得14项常识产权,其中国家发明专利11项,发表论文98篇(其中SCI 25篇)、专著6部,在国内外的学术界影响大、认可度高,实际应用也取得了良好的效果,社会经济和生态环境效益显著。为《耕地质量保护与提升技术模式》等国家级规划编制和实施提供了科学依据和技术支撑,提升了酸化土壤改良的政府行动和公众关注度,为推动农业行业科技进步和相关产业发展做出了贡献。

  该成果时空跨度和难度大,系统性强,解决了红壤酸化特征不清晰、酸化驱动因素作用大小不明确以及酸化防治技术针对性差等三大难题,院士等评价专家组认为,成果总体达到同类研究的国际先进水平,在基于红壤长期定位监测和点面结合研究土壤酸化特征及酸化驱动机制方面达到国际领先水平,技术可在我国红壤地区广泛应用,具有广阔的推广应用前景。

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