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www.4828.com2018年度获奖成果系列介绍之二 《红壤耕地次生障碍生态改良技术研究与应用》

时间:2019-10-23 15:13 来源:科技管理处 作者:刘秀梅
红壤耕地面积占全国耕地面积的比例约为22.71%,是我国南方主要的土壤类型,涵盖南方的16个省份。红壤区光、温、热、水等气候资源丰富,是我国重要的经济林果、粮食、渔业、牧业生产基地,农产品产出占全国的比例约为50.00%,对保证国家“粮食安全”做出了重大贡献。

红壤耕地面积占全国耕地面积的比例约为22.71%,是我国南方主要的土壤类型,涵盖南方的16个省份。红壤区光、温、热、水等气候资源丰富,是我国重要的经济林果、粮食、渔业、牧业生产基地,农产品产出占全国的比例约为50.00%,对保证国家“粮食安全”做出了重大贡献。

然而,红壤耕地又是我国重要的地带性低产土壤之一。主要原因有:一是红壤本身的成土过程,形成了“酸、粘、瘠、蚀”等“瓶颈”,在长期的富铝化和生物富集化两种过程交互作用下,导致红壤耕地有机质分解迅速、结构板结、土壤酸度高,土壤中钾、钙和镁等盐基性含量较低,供水、保肥性能差。二是不合理开发加剧红壤耕地土壤水、肥、气、热的失调,长期以来,重用轻养,致使红壤退化严重,在肥力等级评价中处于中、下水平,因退化造成的农业产量下降幅度为11.90%~15.44%。三是红壤耕地障碍修复技术仍存在薄弱环节,江西在红壤改良与利用方面开展了许多研究,也取得了一批成果,为江西粮食生产实现"十四连增”、保证国家粮食安全、生态安全做出了巨大贡献,但由于化肥长期不合理施用,以及过度集约种植,导致红壤耕地养分贫瘠失衡、水分蓄控力下降等问题突出,已成为农作物生长和粮食均衡增产的主要次生障碍,亟需红壤改良的相关技术和物化产品,从而为确保国家“藏粮于地、藏粮于技”、“粮食安全”等国家战略需求提供技术支撑。

本项目以破解红壤养分和水分次生障碍、创新改良技术为目标,我院联合江西省红壤研究所和江西赣丰肥业股份有限公司,历经十多年的攻关研究,全面构建了次生障碍生态改良技术体系,大幅度提升了红壤耕地综合质量水平。技术成果的应用,极大提升了红壤区域农业的产业化水平,在一定程度上保障了国家的粮食安全和生态文明,为实施“乡村振兴战略”提供技术支撑和物化产品。

以朱兆良院士为组长的成果评价意见认为:成果在红壤耕地生态改良技术模式及配套产品研发方面取得显著成效,总体达到了国际同类研究先进水平。

该成果获得了“2018年度江西省科技进步二等奖”。

本成果的主要技术创新点如下:

1、阐明了红壤养分和水分的变化规律及其关键影响因子。结合30多年长期定位试验,明确了有机碳投入与红壤有机碳含量之间关系为y=0.3997ln(x)-0.4527;阐明了有机质、容重、微生物多样性等是影响养分和水分次生障碍的关键因子,并量化了其影响程度,为次生障碍生态改良重点突破奠定了基础。

36年长期定位旱地试验 35年长期定位水田试验

36年长期定位旱地试验 35年长期定位水田试验

2、突破了红壤次生障碍生态改良关键技术3项。(1)阻控水土流失的生物配置技术,减少坡耕地水肥流失34.23%以上;(2)水分和养分扩容的耕作改土技术,有机质提高28.44%,田间持水量增加12.56%,延长作物抗旱时间7天以上;(3)蓄水保肥的肥料施用技术,有效水库容提高30.11%,养分利用率提高10个百分点以上。突破了生态改良红壤养分贫瘠失衡、水分蓄控力差的技术瓶颈。

3研制出红壤改良物化产品23个。产学研融合,研发出结构改良剂、改良型专用肥、专用控释肥、生物有机肥等物化产品23个,在5家肥料企业建立了生产线,近3年新增生产各类产品113.65万吨。

4、集成红壤次生障碍生态改良技术模式3套。即“坡耕地蓄水控蚀模式”、“旱地保肥保墒模式”、“水田扩容减损模式”,应用效果显著,成为江西省主推技术模式;建立核心示范基地4个,面积2400亩。近3年推广应用763.43万亩,新增经济效益10.19亿元。

5、丰富了红壤改良的理论和方法。授权技术发明专利6项,发表文章41篇,SCI收录5篇,颁布地方标准4项,为“江西省绿色生态农业十大行动”提供重要科学依据与技术支撑。

 

 
编辑发布:曾斯敏