
完成单位: 福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所,福建省农田建设与土壤肥料技术总站
获奖类别、等级:2023年度福建省科学技术进步奖三等奖
南方植稻面积约占全国的82%,作用举足轻重。面向农业绿色发展战略需求,针对南方稻区长期过度依赖化肥投入、有机肥源利用不充分、绿色投入品替代不足和整体效益不高等突出问题,项目单位在国家重点研发计划等项目支持下,按照“用养结合、减替节肥、提质增效”新思路,以“阐明稻田化肥氮磷减替机制-创建绿色投入品替代化肥关键技术--集成化肥减替与提质增效技术模式”为主线,历经10余年攻关研究,构建了稻田化肥减替与健康土壤培育的协同技术体系。主要创新成果如下:
阐明了紫云英绿肥替代部分氮肥的土壤氮转化微生物机制与稻田长期控磷减磷的土壤磷素行为及磷肥产量反应特征。首次发现紫云英绿肥配施减量化肥重塑了稻田土壤氮循环微生物的丰度和多样性,明确了紫云英绿肥提升土壤固氮能力与减少氮排放损失的微生物机制,可强化氮高效利用。微生物功能分析显示,紫云英还田可富集土壤中的慢生根瘤菌属、分枝杆菌属、链霉菌属和亚硝化杆菌属,增强土壤的碳水化合物代谢和氨基酸合成的能力,从而加速土壤碳氮循环,提升土壤肥力。典型稻田长期监测发现,适量的磷肥施用可提高土壤活性磷比例及持续供磷能力,维持水稻稳产,增施磷肥增产不明显。基于磷肥产量反应特征,提出区域中产田磷肥适宜用量,为稻田控磷减磷及化肥投入定额制提供了依据。

创建了绿肥与有机肥源产品绿色替代化肥关键技术。优选出与稻作制匹配的高产高效紫云英绿肥品种,提出紫云英作物播期播量、磷钾肥配伍及带荚翻埋种肥两用等丰产高效栽培与利用技术,明确了绿肥等有机肥源替代化肥的效应、潜力,建立了主要绿肥种植与利用技术规范;研发出水稻有机无机复混肥产品,使稻田氮肥利用率提高9个百分点以上。

集成了稻田化肥替代减施与提质增效3种技术模式。建立基于绿肥的节肥增效技术集成模式、有机肥源资源化循环利用模式与稻田养分周年管理技术模式,水稻增产3.9%~8.9%,稻田节肥20%~30%,土壤肥力与籽粒品质得到提升,有效解决了稻田化肥过量施用、有机肥源利用不充分与稻田用养脱节问题。

发表论文21篇(SCI4篇),获省级认定新品种2个,授权发明专利1项、软著1项,制定颁布省地方标准1项,获肥料登记证2个,入选省主推技术3项、主导品种1个。

基于成果提出的“积极发展绿肥种植”和“控氮减磷稳钾”等建议纳入《福建省化肥使用量零增长减量化专项行动方案(2018-2022年)》、《福建省到2025年化肥减量化实施方案》与《福建省农业农村厅关于开展化肥投入定额制工作的通知》等政策,为水稻化肥减替与农业绿色发展做出突出贡献。
团队简介:
该团队研究方向为土壤科学观测、土壤改良培肥与绿肥资源评价及利用。依托农业农村部福建耕地保育科学观测实验站、闽侯农田生态系统福建省野外科学观测研究站、自然资源部东南丘陵土地整治野外科学观测研究站、国家绿肥产业体系岗位、福建省绿肥种质资源库等平台,主要开展农田土壤质量演变规律及调控机制、障碍耕地改良与地力提升研究,开展水田绿肥种质资源收集、整理、评价与新品种选育及利用等研究。近3年获得国家级项目3项,省部级一等奖1项,二等奖2项,三等奖1项。未来,团队将继续推动耕地质量与提升、绿肥品种选育与应用,为农业生产提供高效、可持续的解决方案。