获奖项目:南方低产水稻土改良与地力提升关键技术
主要完成人:周卫,李双来,杨少海,吴良欢,梁国庆,徐芳森,秦鱼生,何艳,张玉屏,李录久
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,湖北省农业科学院植保土肥研究所,广东省农业科学院农业资源与环境研究所,浙江大学,华中农业大学,四川省农业科学院土壤肥料研究所,中国水稻研究所
推荐单位:农业部
获奖等级:国家科技进步奖二等奖
项目简介:
南方水稻常年植稻面积3.76亿亩,其中低产水稻土约占1/3。南方低产水稻土主要有“瘦、板、烂、酸、冷”等特性,其分别对应黄泥田、白土、潜育化水稻土、反酸田/酸性田、冷泥田等的5种典型低产类型。本成果以上述5大典型低产水稻土为研究对象,以破解低产障碍为目标,以“阐明障碍因素-创新改良技术-研创改良产品-集成改良模式”为研究主线,通过10余年系统研究,全面构建了南方低产水稻土改良与地力提升技术体系,大幅度提升了低产水稻土的肥力水平、产量与综合效益。本成果有以下创新:
(1)阐明了南方低产水稻土的质量特征与低产成因。研明了低产水稻土资源状况及养分特征,发展了低产水稻土质量评价新方法,首次建立了涵盖土壤生物肥力指标(微生物量、酶活性、微生物多样性等)质量评价指标体系;揭示了黄泥田有机质低、团聚体稳定性低,白土耕层浅薄、表土层粘粒含量低,潜育化水稻土氧化还原电位低,反酸田/酸性田硫含量、H+和Al3+含量高、微生物活性低,以及冷泥田Fe2+、Mn2+毒害是5类土壤低产的关键所在,突破了长期以来南方水稻土低产障碍不明的关键瓶颈。
(2)创新了低产水稻土改良与地力提升关键技术。针对5类低产田的障碍因素,研发出黄泥田有机熟化、白土厚沃耕层、潜育化水稻土排水氧化、反酸田/酸性田酸性消减、冷泥田厢垄除障等低产水稻土改良技术,从土壤机械组成、团聚体稳定性、毒害物质形成、微生物多样性等方面揭示了这些技术消减“瘦、板、烂、酸、冷”障碍因素的作用机理,破解了长期制约水稻高产的重大难题。
(3)研创了低产水稻土改良与地力提升新产品。研创了用于低产水稻土改良的高效秸秆腐熟菌剂、精制有机肥、生物有机肥、反酸田改良剂以及低产水稻土水稻专用肥等新型产品,有效改良了南方低产水稻土的物理、化学和生物性状,大幅度提升了地力水平。
(4)建立了低产水稻土改良与地力提升集成技术模式。集成了土壤改良、高效施肥、水分管理、适宜品种选择等技术,形成了黄泥田、白土、潜育化水稻土、反酸田/酸性田及冷泥田改良与地力提升技术模式,并实现了大规模应用,业已成为指导我国水稻产业发展与综合生产能力提升的重大关键技术。
该成果已在南方十一省规模化应用,近三年累计示范推广5730万亩,平均增产超过100kg/亩, 新增社会经济效益总产值161.5亿元,新增纯收入131.9亿元;获授权发明专利10项,软件著作权2项;发表研究论文173篇,其中SCI论文60篇,出版专著1部。研究成果"南方低产水稻土改良与地力提升关键技术”获2016年国家科技进步二等奖。
潜育化水稻土改良现场 | 反酸田改良技术效果 |
冷泥田改良厢垄除障技术效果 | 黄泥田改良技术效果 |
南方水稻土养分特征