地区：上海市 宝山区
关键词：贺州学院
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000001851
成果描述：
| 题来源与背景：农田土壤有机碳不仅是土壤肥力的核心和农业可持续发展的基础，它的数量与质量显著影响着土壤的物理、化学和生物学性质，是土壤肥力的决定因素之一，而且是全球碳循环的重要组成部分和大气CO<,2>的源-汇。红壤和水稻土是广泛分布于该区的重要土壤资源，承担着确保该区乃至全国粮食安全的重任，菜地则对农民栽培蔬菜而增加经济收入的重要途径。然而，桂东地区农田有机碳含量偏低，尤其是旱地红壤的有机碳含量普遍低下，长期制约着作物的高产稳产。土壤有机碳的动态变化取决于碳输入-输出的相对平衡，所以探索高效的碳投入的措施和方法，被认为是提升农田土壤有机碳的直接途径。研究目的与意义：桂东地区地处亚热带，是广西主要蔬菜水果生产基础之一，产品大量供应广东和香港等地。其中种植荸荠和水稻的水田、贺街的菜地和广泛分布的旱地这3类典型土壤上，由于长时间连续的种植，土壤承受高产的压力，加以高温多雨的气候条件使土壤有机碳的含量低且呈下降趋势。生态农业和有机农业是现代农业发展方向，培肥土壤提高作物产量的可持续性，需要关注土壤有机碳的动态变化、关注土壤与环境的关系，使寻找提高土壤有机碳的途径和研究其增产机制显得极为迫切。主要论点与论据：该项目主要通过田间试验和盆栽试验来探讨和建立农田土壤有机碳提升的技术和方法，并结合多个长期试验深入研究了土壤有机碳的演变过程和机制。承担项目主要调查分析了广西东部水田，红壤（旱地）和菜地三种典型农田土壤有机碳含量及分布特征，并依托田间试验和盆栽试验，重点评价秸秆还田、少免耕、生活污水清净化灌溉和酸化阻断等技术措施对土壤有机碳的提升效果，以及对土壤结构等肥力因子和作物产量的影响。具体结果方面，桂东地区SOC含量（21.6g kg-1）及氮磷养分近年来得到显著提高达中上水平，而钾含量相对较低（89.3mg kg-1）；水田与旱地作物相比，SOC与玉米等旱地作物的高产稳产性（SYI）关系最为密切，而与水田的未达到显著相关；系统分析长期不同施肥处理表明，配合施用有机肥处理SOC显著增加，其中以有机肥配施化肥处理的产量最高。结合盆栽和田间试验提炼出提高农田有机碳技术为：低产肥力障碍土壤关键因子改良技术；水旱轮作，稻期优质高产配套提升有机碳技术。该项目的研究对广西具有区域特征的作物生产的可持续发展提供理论依据和技术支持，对亚热带红壤地区有机碳动态变化机制的增加理解和认识。创见与创新：承担项目主要调查分析了广西水田，红壤（旱地）有机碳含量及分布特征，并依托田间试验和盆栽试验，在红壤和水稻土上研究发现，在长期不同施肥条件下，随着碳投入的增加，土壤总有机碳平衡密度分别呈线性和非线性缓慢的上升趋势，作物产量对土壤总有机碳含量的增加亦有类似关系的响应。这为红壤、水稻土肥力的定向定量培育提供了一定的科学依据。基于该结果的基础上提出新的科学问题申请了并获得国家自然科学资金“南方典型土壤有机碳组分对碳投入的响应和产量的作用及机制”的立项（编号：41361068），主要目的是对以上结果的不同活性组分有机碳增产机理探讨等方面进行深入研究。社会经济效益，存在的问题：该项目为基础应用研究，在项目实施过程中，不仅提出了提升了该项目成员学术素养且促进把最新研究的科学技术运用到生产中，如项目成员不仅共同完成试验研究，同时积极撰写论文共发表论文。又如项目负责人李忠芳被聘为2012－2013年自治区农村科技特派员，指导企业和农民进行科学生产。另有3位成员直接来自常与农民打交道的农业技术及推广部门，帮助农民走向富强的科技路。项目的实施及其技术成果推广促进了试验基地及周边农民培育和提高耕地的有机碳，不仅利于作物的稳产和高产、也有利于减少空气中的温室气体CO<,2>，同时增强土壤的保水保肥能力和对有害物质的吸附与缓冲能力，从而减轻水土流失和水体富营养化、净化环境。土壤内有着极为丰富的生物多样性，是一个复杂的生态系统，该项目的研究仅是其中级小的一个部分，还需要深入认识和研究土壤环境与生物间密切的即时响应和促进关系，有望以提升土壤有机碳对土壤动物和微生物等影响为契机，研究一定气候条件下区域土壤动态肥力变化和培育特征，为农业生产实现生态高值提供参考。历年获奖情况：2012年1月18日李忠芳、徐明岗、张会民、张文菊、高静。《长期施肥下中国主要粮食作物产量的变化》获“年度广西自然科学优秀学术论文”二等奖。广西自治区科学技术协会。证书编号：Ⅱ-211-049。 |
