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河南县域农田地力提升与大面积均衡增产技术及其应用

文献类型： 获奖成果

作者：

作者机构：

获奖名称： 科学技术奖

获奖等级： 二等奖

关键词： 面积;农田地;技术;农田;均衡;大面积;增产技术;力;面;县域;河南;田地;提升;地力;增产

第一完成单位： 河南省农业科学院食用菌研究开发中心

获奖时间： 2014

摘要： 　　河南省是我国粮食主产区，生产了全国近1/10的粮食，但因分布着5000-7000万亩中低产田，2013年平均亩产仅为377.8kg，因此缩小中低产田与高产田的产量差距，实现大面积均衡生产，是实现河南省粮食核心区建设目标的主要任务。中低产田的根本原因是土壤质量差，障碍因子多，地力水平低。在当前我国高强度种植和高产能要求下，治理中低产田虽广泛采用了工程措施，但因空间地力等级和障碍因子识别、低产障碍因子消减、高强度种植下地力-产量协同提升等三大瓶颈问题没有有效解决，靶向技术集成不足，整地治水效果不稳，改土作用弱化。针对上述问题，2009-2012年，河南省农科院联合省内相关单位与中国科学院联手，在河南省人民政府与中国科学院战略合作框架协议下，先后组织实施了“耕地保育与持续高效现代农业试点工程”、“河南省高产高效现代农业示范工程”等省院合作项目。项目以“攻单产，节资源，提效益”为总目标，依托中国科学院封丘农业生态实验站、农业部郑州潮土生态环境重点野外科学观测试验站、河南省农业科学院驻马店砂姜黑土农业科学试验站和开封沙区实验站等研究平台，选取河南省典型的土壤生态类型区16个县（市），开展了耕地质量评价、土壤质量演变规律与地力本质揭示、土壤障碍因子分类消减、地力快速提升及与其相向的水肥高效与作物高产关键技术和覆盖高中低产田地力提升与大面积均衡增产技术集成模式研发等为主要内容的“县域农田地力提升与大面积均衡增产技术及其应用”研究，经过不懈的攻关，获得了如下重要科技创新。 　　基于长期定位试验研究，明确了潮土长期平衡适量施用化肥，作物产量和地力可协同提高的机理，获得了对农田基础地力本质的科学认知，提出了基础地力科学表达的新方法，诠释了当前高产不能摆脱大水大肥依赖的原由。首次发现土壤基础地力经历速效地力快速衰减和稳定性地力缓慢衰减两个阶段，明确了平衡施用化肥不仅提高速效地力，而且维持了稳定性地力，保持了土壤有机质和生物多样性，为均衡增产的地力定向培育提供了理论依据； 　　率先提出了土壤衍生性障碍和属性障碍分类消减方法，建立了旱、滞、涝、坡、水土流失等衍生性障碍消减的井-渠-管网和机电化建设的标准及智能化土壤墒、盐、渍情实时监测系统，研发了针对沙、粘、盐、碱、酸、瘠薄等属性障碍消减的系列专性关键技术。 　　针对高强度种植下地力难以提升的问题，研究提出了调低土壤O2分压、减少物理性破坏、施用高腐解菌有机肥激发土壤功能微生物和促进土壤有机质积累与结构形成的新方法，研发了机械化激发式秸秆还田、机械一体化五季免耕一季深翻保护性耕作等易推广更有效的农田地力快速提升关键技术以及满足激发式秸秆还田对高腐解菌有机肥大量需求的有机肥梯次接种发酵等有机肥快速腐解技术。 　　以农田地力提升为核心，研发出与地力提升相向的水肥高效与作物高产关键技术。研发了基于作物利用水来源识别的灌溉水输-灌-耗多级增效GIS集成版支票簿灌溉决策系统，建立了品种适应性差异和增产潜力评价的方法与作物高产群体构建技术，创制了低成本、高效能黄腐酸配方肥。 　　提出了技术分层次集成、后台支撑前台、接力式推进的创新集成方法，建立技术层次间协同和关键技术间接力增效、作业轻简的创新集成模式。集成创建了地力-产量同步提升和丰产-资源高效双赢技术体系。创新覆盖高中低产田的地力提升与大面积均衡增产技术集成模式。 项目成果在河南省16县市示范应用，累计推广应用面积1056.3万亩，增产粮食127457.0万公斤，节本增效279101.4万元，节支23226.6万元。发表论文137篇，其中SCI论文43篇，获得专利22项，其中发明专利13项，获得软件著作权13项。

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