地区：上海市 宝山区
关键词：吉林省农业科学院;中国科学院沈阳应用生态研究所;全国农业技术推广服务中心
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004649
成果描述：
| 黑土作为最宝贵的土壤资源，是世界“粮仓”，仅分布在乌克兰平原、密西西比河流域和中国东北平原。每形成lcm黑土层约需300年，破坏后难以恢复。东北黑土区长期“重用轻养”，土壤有机质量减质退、耕层结构日趋劣化、水肥保供能力急剧下降；生产中秸秆还田后保苗困难，玉米花后养分难以有效补给。因此，黑土保护与高效利用迫在眉睫。欧美轮耕休闲技术无疑是黑土持续利用的有效途径，但难以满足中国必须保证粮食持续增产、农民不断增收的基本需求。该项目以35年长期定位4大试验系统为平台，开展了黑土肥力演变规律与利用技术研究，创建了退化黑土提质增效技术模式，并在生产中大面积应用，取得了显著的经济、社会、生态效益。创新成果如下：1.采用世界独有的35年109个黑土长期定位试验，率先揭示了黑土活性有机质量减质退的演变规律，优化施肥使有机质组分与结构趋于年轻化和简单化，确定了不同施肥制度下土壤有机碳的平衡点；发现了退化黑土养分失衡呈现典型两段式变化规律；揭示了连续不合理单施化肥是导致土壤酸化的主要原因，土壤表观氮平衡的增加驱动了净酸添加速率正向发展；明确了土壤耕层结构劣化的基本特征；构建了黑土区土壤肥力评价指标体系，为黑土保护与利用提供了科学依据。2.创立了寒区秸秆还田调氮、生物耦合土壤快速增碳提质技术。构建了玉米秸杆立茬覆盖“三三”还田技术，土壤有机质年均提高0.2 g/kg左右；“机收粉碎—喷施腐解剂—深翻整地—平播重镇压”秸秆全量还田技术，可使土壤蓄水保墒能力提高10%以上，保苗率达95%以上，20年间有机质提高2.5 g/kg。破解了寒区秸秆还田腐解慢、耕种质量差的难题，实现了黑土核心质量的跨越式提升。3.形成了黑土高强度利用与修复提升关键技术，优化了有机无机互促式增碳控酸技术，活性有机质数量显著增加，有效阻控了土壤酸化。研制出高秆作物喷药施肥机，实现了中后期精准追肥；发明了自身抗解能力强、协同作用高的氮素损失控制剂，用于生产新型长效肥，肥效期延长了50天以上，显著提高了氮肥利用率。创新了“苗带紧、行间松”合理耕层构建技术，改善了耕层结构性功能，并研制出配套机具，制定了技术规范。4.创建了黑土、黑钙土和暗棕壤可持续利用技术模式，化肥偏生产力提高17.5%-20.0%,水分利用效率提高13.4%-19.5%,玉米增产13.3%-19.3%。实现了粮食增产、农民增收和黑土提质增效永续利用的协调统一。该项目整体达国际先进水平，其中胡敏酸结构特征与土壤酸化机制等方面的研究达国际领先水平。该项成果在东北三省大面积应用，近3年累计推广4428.08万亩，增产玉米142.59万吨，增收30.28亿元。获授权专利12件，其中发明专利5件，实用新型专利7件；制定行业和地方标准6项；发表论文127篇（SCI收录21篇），出版专著1部；获吉林省科技进步奖一等奖、中华农业科技奖一等奖、大北农科技奖成果奖一等奖各1项。 |
