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施肥制度与土壤可持续利用

文献类型： 获奖成果

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获奖名称： 科学技术奖

获奖等级： 三等奖

第一完成单位： 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所

获奖时间： 2017

摘要： 　　长期肥料试验是发现和研究重大科学与生产问题不可多得的重要平台，为短期试验所不可比拟，但也因费时、费工和旷日持久而难以坚持。施肥制度与土壤可持续利用研究，以“国家土壤肥力与肥料效益长期监测试验网”（1990年开始）、“黄淮海潮土化肥、有机肥、有机/无机配合施肥制度长期监测试验群”（1986年开始）为主要平台，在973前期重大专项、国家自然科学基金、欧盟国际合作等项目资助下，针对我国主要类型土壤、气候和种植制度，历时30年，经过几代人的努力，系统、完整、持久地从作物产量品质、肥力、肥料利用、养分循环与环境、土壤功能衰退修复等领域，深入探究了施肥制度与土壤可持续利用的关系，出版和发表了以《施肥制度与土壤可持续利用》专著为代表的论文和著作169篇部，产生了44篇研究生学位论文，回答了一系列有关施肥制度土壤可持续利用的重大科学问题，取得了丰硕的理论成果。 　　成果1：施肥制度与作物可持续生产力监测研究，明确了我国主要类型土壤、气候和种植制度下，土壤氮、磷、钾化肥的显效时效，为平衡施肥提供理论依据。 　　长期N、NK、NP、PK、NPK不同施肥制度作物产量监测研究表明，我国大部分类型土壤氮肥1～2年显效，磷肥3～5年显效。钾肥显效时间变异大，南方土壤（重庆紫色土、湖南红壤旱地）3～5年显效，北京褐潮土、河南潮土8～10年，吉林黑土14～15年，富钾的新疆灰漠土和陕西黄土，连续15年以上不施钾肥，作物产量不减，钾肥显效时间最迟。 　　成果2：施肥制度土壤质量监测研究，摸清了我国主要类型土壤、气候和种植制度下不同施肥制度土壤质量演变规律，丰富和发展了施肥制度土壤可持续利用的理论体系。 　　长期N、NK、NP、PK、NPK不同施肥制度土壤质量监测研究，系统揭示了我国主要类型土壤、气候和种植制度下土壤有机质、全氮、速效养分、容重、pH及微生物多样性等长期演变规律，不同施肥制度养分吸收、利用及其环境效应，提出了我国主要类型土壤维持磷、钾平衡的肥料养分投入量化指标，找出了不同施肥制度影响土壤可持续利用的养分限制因子，建立了施肥制度土壤功能退化修复技术。 　　成果3：潮土化肥、有机肥及有机/无机配合施肥三大施肥制度监测研究，系统揭示了不同肥料类型和施肥制度作物产量与品质演变规律、土壤培肥特征及其环境效应，初步建立了有机无机配合施肥实现高产、培肥和环境保护协调发展的高效施肥理论体系。 　　高产施肥环境矛盾一直是困扰我国农业高产与环境保护协调发展的重大课题。持续30年黄淮海潮土化肥、有机肥、有机/无机配合施肥三大施肥制度试验群定位监测研究表明，化肥速效优质高产，但培肥能力弱，高产氮肥的环境风险大：有机肥培肥能力强而供氮能力弱，高产施肥的氮素环境风险小但磷素风险大，有机肥与化肥科学配合施肥是破解高产施肥环境矛盾的有效途径。长期有机无机配合施肥（化肥被有机肥替代50%），实现了作物高产优质、培肥和环境保护（NH3挥发和N2O排放是化肥的10%，土体硝态氮是化肥的57%，耕层速效磷是有机肥的50%）协调发展。 　　

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