我国典型红壤区农田酸化特征及防治关键技术构建与应用-中国农学会.DOC

项目名称：我国典型红壤区农田酸化特征及防治关键技术构建与应用 提名者：中国农学会 提名意见： 我单位认真阅读了项目提名书及相关提名材料，确认提名材料真实有效，完成人符合提名资格，相关栏目均符合提名要求。 该成果针对我国农田酸化特征不清晰和关键防治技术针对性不强的突出问题，从酸化时空演变、酸化预测预警、酸化主控因素等方面，通过点面结合、田间试验和盆栽实验相结合，开展了农田土壤酸化演变特性及驱动机制、酸化土壤防治技术体系研究，首次阐明了我国红壤农田土壤酸化的时空演变规律，创建了土壤酸化速率估算与预测预警方法；证实并量化了氮肥驱动农田土壤酸化、有机肥阻控酸化的贡献，创建了“减化肥氮增有机肥”防控土壤酸化的关键技术；提出了主要作物的酸害阈值，确定了石灰需要量及施用间隔年限，构建操作性强的石灰类物质修复土壤酸化的关键技术， 成果在红壤区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、酸化综合防治技术模式方面，具有较强的创新性，处于国际领先水平。 提名为国家科技进步奖二等奖。 项目简介 我国农田土壤普遍日趋严峻粮食本项目面向典型集约化种植农田通过点面结合、示范和推广结合的方法，经二十余年的不懈攻关，取得如下创新性成果通过多点位长期监测及土壤大数据库，突破了土壤酸化时空跨度大难以监测的技术瓶颈，首次实现了红壤酸化的定量化。6个典型省域100多个持续30年监测分析，发现红壤农田酸化呈现明显的阶段性，1995-2008年平均降低0.6个pH单位，pH ≤ 5.5的农田面积增加7000万亩；由此绘制出了我国第一张红壤酸化趋势图，为分区分类防控奠定了基础。建立酸化速率估算方法，预测6省农田土壤20年后需改良面积占比73%以上。 2、探明了红壤酸化主控因子，揭示了化学氮肥驱动、有机肥阻控土壤酸化的机制。依托长期监测大数据库和大量辅助实验及数学模型，揭示化学氮肥是农田土壤酸化的主要驱动力，贡献占66%以上；随氮肥用量，其对酸化贡献呈指数增加。阐明有机肥能有效阻控土壤酸化，其机制有4个：富含碱性物质（58-372 cmol/kg）、络合降低活性铝（95%以上）、增加土壤酸缓冲能力（66%-81%）、降低硝化潜势（67%）。 3、率先构建了土壤酸化效应模型及酸化阈值预警方法，创建了减酸控酸为核心的酸化防治关键技术。建立土壤酸化效应模型和作物响应模型，获得不同作物系统最佳施氮量及主要作物的pH临界值（酸害阈值）。最佳施氮量（kg N/公顷/年）：水稻100、小麦150、玉米200，最佳有机无机肥配比：100 kg N+550 kg干猪粪（10%有机N）、150 kg N+990 kg干猪粪（18%有机N）、200 kg N+1650 kg干猪粪（30%有机N），创建了控酸氮用量减施技术和双配双增阻酸技术。确定了石灰需要量及施用间隔年限，形成了石灰精准施用降酸关键技术：pH ≤ 4.5，75-160 kg/亩，2.5-3年；pH 4.5-5，45-90 kg/亩，2-2.5年；pH 5-5.5，25-50 kg/亩，1-2年。 4、集成创新了不同酸度土壤防治的综合技术模式，大面积推广应用，社会经济效益显著。根据土壤酸度特征及土壤养分状况，遵循“分类管控”、“防治结合”、“改良与培肥双赢”的理念，整合关键技术及配套技术，提出了极强酸土壤降酸治理、强酸性土壤控酸增产、酸性土壤调酸增效以及弱酸土壤阻酸稳产等4个综合防治技术模式，经多省大田试验示范，提高土壤pH 0.2-0.6个单位，农作物平均增产11%-27%。 成果共获授权专利19项，其中发明专利17项；制定行业和地方标准各1项；发表论文171篇，其中SCI收录64篇；出版专著7部。2013-2015年，在湖南、江西等省累积推广8099万亩，累计增收91.6亿元。既促进了酸化农田区农业高产稳产，又促进了畜禽粪便和秸秆等有机废弃物资源的高效利用；推动了国家耕地质量建设政策和行动，带动了酸性土壤调理剂等相关产业发展。 客观评价： 成果获得省部级一等奖 成果内容获得了2010年全国农牧渔业丰收奖一等奖（红壤酸化防治技术推广与应用）、2016-2017年度中华农业科技奖一等奖（我国典型区域农田酸化特征及其防治技术与应用）。 第三方评价：成果总体达到国际先进水平，部分处于国际领先 中国农学会组织科技成果评价会，院士专家一致认为该成果“首次阐明了我国典型区域农田土壤酸化的时空演变规律，创建了土壤酸化速率估算与预测预警方法”、“证实并量化了氮肥驱动农田土壤酸化、有机肥阻控酸化的贡献，创建了‘减化肥氮增有机肥’防控土壤酸化的关键技术”、“提出了主要作物的酸害阈值，确定了石灰需要量及施用间隔年限，构建操作性强的石灰类物质修复土壤酸化的关键技术”。成果总体达到同类研究的国际先进水平，在“基于南方红壤区长期定位监测和点面结合研究