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项目年度编号
1800220090
中图分类号
S158
成果公布年份
2018
成果简介
全国砂姜黑土面积约5500多万亩，是中国粮食主产区和增产潜力较大的地区。该区土壤有机质含量低、物理性状差，土壤肥力整体较低，严重制约本区农业生产潜力的发挥。肥力演变规律不清楚、关键提升技术不明确、综合技术模式可操作性不强是该土壤肥力进一步提升的瓶颈。在安徽省科技关等项目的支持下，利用不同有机物料培肥改土定位试验(1982-)、氮磷钾肥效定位试验(1994-)平台，历经10年攻关，取得以下重要创新成果：
1.揭示砂姜黑土有机质与磷钾定量培育机制，明确有机质提升改善土壤“僵、瘦”等不良理化性状的效果，丰富了砂姜黑土肥力提升理论。明确砂姜黑土有机质提升历经快速上升、缓慢上升和基本稳定三个阶段，外源有机物料转化为土壤有机质的平均效率为16%。土壤每公顷盈余磷钾素100千克，有效磷和速效钾分别增加4.7毫克/千克和4.0毫克/千克。有机物料处理土壤有机质提升21.6%～110.8%、容重下降6.7%～15.7%、田间持水量提高15.6%～25.7%、线性膨胀系数降低11.8%～18.4%，氮磷钾含量明显提升，不良理化性状明显改善。
2.阐明有机物料提高土壤生物多样性和有益真菌比例的机制，改变杂草优势种组成，创新了砂姜黑土健康培育理论。首次明确农家肥的添加提高砂姜黑土细菌群落的稳定性与多样性，有效降低单施化肥对细菌群落结构的不利影响；利于真菌多样性的保持，降低植物潜在致病真菌的比例，提高有益真菌比例；降低杂草土壤种子库密度，使得优势种组成简单，利于杂草综合防控；明确长期投入过量猪粪土壤磷素迁移、抗生素抗性基因污染等环境风险加剧。
3.创制秸秆还田技术，研发了土壤有机质分级管理技术，提高了有机物料利用效率，创新砂姜黑土有机质提升技术体系。创制秸秆集中还田和深施还田技术；明确小麦和玉米适宜的有机替代比例为20%和40%；根据土壤有机质与作物产量、有机物料施用量的响应关系，构建不同肥力水平土壤有机质管理技术，实现了有机物料资源的高效利用。集成创新砂姜黑土肥力提升综合技术模式，强化“政、产、研、推”与互联网+相结合，推动成果大面积应用，经济、生态和社会效益显著。
集成砂姜黑土低肥力快速提升和中肥力稳定提升技术模式；与企业合作研发新型肥料产品，2016-2017年销售玉米、小麦专用肥2.89万吨，新增利润528.3万元；与省、市、县农业技术推广部门共建示范片，结合精准施肥APP平台推动成果大面积应用。10年来成果推广对砂姜黑土肥力提升发挥了重要作用，近3年在安徽、江苏累计推广2711.9万亩，小麦、玉米平均增产3.9%～15.6%，节本增收154711.3万元。项目获国家发明专利3项，软件著作权3项，地方标准1项，发表论文35篇，其中SCI论文14篇，出版专著2部。中国农学会对该成果的评价结论为“成果整体处于国际先进水平”。
完成人
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