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黄淮地区农田地力提升与大面积均衡增产技术及其应用
2015-03-10

获奖时间:2014年

获奖人:张佳宝,黄绍敏,林先贵,曹志洪,孙笑梅,刘建立,谭金芳,张月平,丁维新,马政华

奖项类别:国家科学技术进步二等奖

主要完成单位:中国科学院南京土壤研究所,河南省农业科学院,河南省土壤肥料站,河南农业大学,扬州市土壤肥料站,中国地质大学(北京)

成果介绍:

黄淮地区(豫中南、鲁南、苏北、皖北),地势平坦,水热资源胜过北部,光照资源优于南方,是我国的重要粮食产区,却分布着亿亩级中低产田。缩小中低产田与高产田差距,实现大面积均衡增产,潜力非常巨大。本项目针对黄淮地区中低产田治理和高标准农田建设中所面临的问题,开展了历经十余年的系统研究,取得了如下创新成果:

1、最先研究了潮土质量及其演变规律,发现微碱性土壤因能中和化肥酸化,有效阻控了长期(平衡不过量)施用化肥引起的一系列土壤退化过程,修正了“长期施用化肥不能持续”的一概而论观点。新认知了地力衰减经历快慢两个阶段,逆向还原发现是速效性和稳定性地力两部分,速效性地力占比越高对化肥依赖越强,培育地力的核心是土壤障碍因子消减和稳定性地力部分提升。

2、叠加求交划分地力评价单元和多法耦联的属性赋值技术创新,突破了高分辨率壁垒,开发出了地块级县域耕地信息管理和地力评价系统,成为两千多个县使用的软件,为详解我国耕地地力等级和障碍因子分布提供了强力支撑。

3、提出了土壤障碍因子分类消减法,对衍生性障碍类建立了标准化的长效控制现代共性技术,对属性障碍类研制了个性靶向技术分别消减。发现调低O2分压、激发驯化有机质积累微生物群落、减少物理干扰、土壤养分活化增效剂,能增进有机质积累、团聚体形成、生物活性增强,研制出了激发式秸秆还田和五季免一季深翻培育地力技术,发明了高腐解菌有机肥生产连续好氧快速发酵技术,解决了激发式秸秆还田有机肥源问题。

4、研发了与地力培育协同的水肥高效与作物高产关键技术,即地块级数字化测土配方施肥技术、智能配肥机、高效能配方肥,以平衡促增效防退化;与控旱涝渍障碍协同的灌溉水输-灌-耗多级增效技术;与土壤地力特征相协同的品种适应性差异潜力挖掘技术;

5、提出了关键技术分层次集成、接力式推进、后台信息高技术支撑前台的创新思路,通过后台高新技术服务,支持田间一体化精准操作,创建了既轻简又现代化的中低产田“地力-产量双跨越技术体系”,实现了大面积均衡增产增效。

本项目取得了48项知识产权,其中授权发明专利16项,授权实用新型专利10项,软件著作权21项,行业标准1项。在EST、SBB、土壤学报等杂志发表学术论文227篇,其中SCI 68篇,EI 15篇。获得省级科技进步一等奖1项,二等奖1项。2009年农田地力提升与大面积均衡增产技术被河南省政府采用并在5县示范推广,2012年已扩大到16个粮食生产大县,实现了大面积均衡增粮。单项技术数字化测土配方施肥技术已被江苏和河南农业主管部门采用,分别于2005年和2007年全面推广。上述技术近3年累计推广面积2.07亿亩,新增粮食60.7亿公斤,直接经济效益为156.7亿;县域耕地资源信息管理和地力评价系统是农业部农业技术推广中心唯一推荐的软件系统,目前已在2498个县(市/区)使用。本技术体系在中低产田治理、提升地力、水肥高效和大面积增产方面具有广阔的应用前景。