丁維新 周凌云 朱安寧 馬東豪 信秀麗

中國科學(xué)院南京土壤研究所 封丘農(nóng)業(yè)生態(tài)實驗站 南京 210008

土壤學(xué)理論和技術(shù)創(chuàng)新促進區(qū)域農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展和地方經(jīng)濟建設(shè)*

丁維新 周凌云 朱安寧 馬東豪 信秀麗

中國科學(xué)院南京土壤研究所 封丘農(nóng)業(yè)生態(tài)實驗站 南京 210008

黃淮海地區(qū)是我國第二大平原，在國家糧食安全和國民經(jīng)濟發(fā)展中有不可替代的戰(zhàn)略地位。黃淮海平原主要由黃河、淮河、海河等多沙性河流沖積而成，歷史上長期面臨旱、澇、鹽堿、風(fēng)沙等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題。在此背景下，以中科院南京土壤所熊毅院士為首的研究隊伍，于 1963 年進駐黃淮海平原，創(chuàng)建了“井灌井排”治理鹽堿的核心技術(shù)。20 世紀(jì) 80 年代初，以中科院南京土壤所為主的研究隊伍再次會聚封丘，開展治理旱澇災(zāi)害和改良低產(chǎn)土壤工作，并由此建立了中科院封丘農(nóng)業(yè)生態(tài)實驗站（簡稱“封丘站”）。自建站以來，尤其是近 10 年來，在國家科技部、國家自然科學(xué)基金委、農(nóng)業(yè)部和中科院等大力支持下，以封丘站為野外基地，國內(nèi)科研人員聯(lián)合開展了系統(tǒng)研究和技術(shù)研發(fā)，取得了一系列研究成果。在基礎(chǔ)理論研究方面，揭示了潮土障礙形成機制和土壤質(zhì)量演變規(guī)律，解析了土壤有機質(zhì)的周轉(zhuǎn)規(guī)律和土壤結(jié)構(gòu)的形成機制，提出了土壤地力定向培育的對策；在技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用方面，創(chuàng)建了土壤地力培育和大面積均衡增產(chǎn)栽培技術(shù)，并在河南省20多個糧食生產(chǎn)重點縣示范推廣。通過與地方政府和企業(yè)合作，研發(fā)了道地金銀花和樹莓規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化高效栽培技術(shù)，建立了“企業(yè)+科研+基地+農(nóng)戶”的發(fā)展模式，為國家糧食安全保障體系建設(shè)和地方經(jīng)濟發(fā)展做出了重要的貢獻。

土壤學(xué)理論技術(shù)創(chuàng)新，黃淮海平原，土壤地力，中低產(chǎn)田改良技術(shù)，作物高效栽培技術(shù)

DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2017.12.015

黃淮海平原是我國三大平原之一，跨越北京、天津、河北、山東、河南、安徽、江蘇 7 省市，總面積達到 300 000 km2，耕地面積占全國耕地總面積的 1/6，是我國最重要的糧、棉、油、肉、果生產(chǎn)基地，在國家糧食安全和國民經(jīng)濟發(fā)展中有不可替代的戰(zhàn)略地位。黃淮海平原主要由黃河、淮河、海河等多沙性河流沖積而成，歷史上曾長期面臨旱、澇、鹽堿、風(fēng)沙等系列阻礙區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展的問題。1963 年開始，以中科院南京土壤所熊毅院士為首的大批科研人員進駐黃淮海平原，創(chuàng)建了以“井灌井排”為核心的控水控鹽堿增產(chǎn)技術(shù)，并于 1965 年取得大面積示范成功。從“六五”計劃開始，國家將黃淮海平原區(qū)域治理列入國家科技攻關(guān)計劃。在此背景下，中科院南京土壤所于 1983 年 5 月在河南省封丘縣潘店鄉(xiāng)建立了封丘農(nóng)業(yè)生態(tài)實驗站（簡稱“封丘站”），圍繞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展，開展了長期卓有成效的科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐，逐步形成了治理旱澇災(zāi)害和改良低產(chǎn)土壤的技術(shù)體系，使得旱、澇、鹽堿等危害因素得到有效控制。20 世紀(jì) 80 年代，封丘縣潘店鄉(xiāng)萬畝試區(qū)的糧食單產(chǎn)由每畝 194 kg 增加到 508 kg[1,2]。

盡管黃淮海平原農(nóng)業(yè)綜合整治方面取得了巨大成就，但是中低產(chǎn)農(nóng)田比例仍然占到 2/3，依然存在著限制作物產(chǎn)量進一步提升的諸多因素。主要問題有 4 個方面：（1）土壤有機質(zhì)含量偏低。黃淮海平原每公斤土壤中有機碳含量只有 6.40 g，低于全國旱地土壤平均水平 9.60 g[3]，僅為美國農(nóng)田土壤的 1/3。（2）土壤養(yǎng)分供應(yīng)失衡。隨著高產(chǎn)作物品種運用和農(nóng)業(yè)集約化程度提高，重用化肥尤其是氮肥，輕視有機肥投入，導(dǎo)致土壤主要養(yǎng)分供應(yīng)比例失調(diào)。（3）水分、養(yǎng)分利用效率低。由于土壤有機質(zhì)含量低，土壤結(jié)構(gòu)性差，保蓄水分養(yǎng)分能力尤其是無機氮有機化的能力弱，小麥和玉米的氮肥利用率平均只有 24%（11%—45%）[4]。這不僅遠低于西方發(fā)達國家的利用率（＞50%），也低于全國氮肥的當(dāng)季利用率（30%—35%）[5]。農(nóng)民不得不增大氮肥用量以滿足作物需求，導(dǎo)致大量無機氮在土體累積并向水體輸出，增大了環(huán)境負荷。（4）鹽漬化潛在威脅依然存在。經(jīng)過多年治理，黃淮海平原鹽漬化土壤的比例已經(jīng)很小，但是由于鹽分主要被淋洗到土壤的下層，一旦發(fā)生不合理的灌溉，極易誘發(fā)次生鹽漬化。而濱海地區(qū)鹽漬化土壤的面積依然很大，治理難度更高，挑戰(zhàn)性更強。針對上述問題，封丘站面向國家重大需求，系統(tǒng)地開展了理論和技術(shù)創(chuàng)新，助力區(qū)域農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展和地方經(jīng)濟建設(shè)。

1 構(gòu)建長期定位試驗體系，為理論創(chuàng)新和技術(shù)研發(fā)提供保障

土壤發(fā)育和肥力形成是一個漫長的過程，因此土壤學(xué)研究高度依賴長期定位試驗樣地。國際上最早的長期定位試驗于 1843 年在英國洛桑試驗站建立，迄今已有 170 多年的歷史，不僅理論貢獻突出（例如基于長期試驗及其保存的土壤樣品，Jenkinson 和 Rayner[6]建立了世界上第一個土壤碳循環(huán)模型），同時還為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民提供示范，起到了直接的指導(dǎo)作用，有效推動了英國農(nóng)業(yè)和生態(tài)的發(fā)展。

封丘站建站伊始就高度重視長期定位試驗的建設(shè)，圍繞建站的兩個定位（一是中科院部署在黃淮海平原，特別是沿黃河及黃河泛濫地區(qū)，從事農(nóng)業(yè)、資源、生態(tài)和環(huán)境研究的最主要野外試驗基地；二是中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)（CERN）布點在黃淮海平原，特別針對沿黃河及黃河泛濫地區(qū)生態(tài)環(huán)境演變進行長期監(jiān)測的重點網(wǎng)站），開始有序規(guī)劃，分階段實施（圖1）。目前已經(jīng)擁有大型水鹽動態(tài)地下模擬實驗室、群體稱重式蒸滲儀系統(tǒng)、雨養(yǎng)農(nóng)田生產(chǎn)潛力、有機無機肥長期施用效應(yīng)、水分養(yǎng)分協(xié)同增效、耕作模式等定位試驗（圖2），為封丘站研究成果產(chǎn)出和可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

2 揭示了區(qū)域土壤質(zhì)量演替規(guī)律，創(chuàng)新和發(fā)展了土壤學(xué)基礎(chǔ)理論

2.1 評估了區(qū)域水資源特征，研發(fā)了農(nóng)田墑情無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，提出了農(nóng)田灌溉策略

圖1 封丘站田間定位試驗空間分布格局

圖2 封丘站大型科研設(shè)施和長期定位試驗樣地（a）大型水鹽動態(tài)地下模擬實驗室（1985年）；（b）群體稱重式蒸滲儀系統(tǒng)（2011年）；（c）有機無機肥長期施用效應(yīng)試驗（1989年）；（d）免耕和常規(guī)耕作長期效應(yīng)試驗（2006年）

創(chuàng)建了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的中小流域分布式水循環(huán)模擬模型（INHAW）[7]，以天然文巖渠小流域（2 514 km2）為案例區(qū)域，評估了區(qū)域水資源特征。該小流域多年平均水資源量為 23.5×108m3，其中年均降雨總量 14.08×108m3（相當(dāng)于降水量 559 mm，后同），引黃灌溉水量6.27×108m3（249 mm），黃河側(cè)滲水量 6.93×108m3（275 mm），大車集出口斷面平均徑流量 3.78×108m3（149 mm），流域可用水資源為 934 mm，因此沿黃灌區(qū)具有創(chuàng)高產(chǎn)的水分持續(xù)生產(chǎn)力。但是，潮土區(qū)降水少，季節(jié)分配不均，農(nóng)業(yè)水資源利用效率低。基于封丘站大型蒸滲儀，對作物耗水過程進行了長期觀測，明確了小麥-玉米輪作系統(tǒng)的耗水規(guī)律。發(fā)現(xiàn)要實現(xiàn)年畝產(chǎn) 1 t 以上，年度需水 830 mm，其中玉米季需水 358 mm，當(dāng)前降水量基本能夠滿足需求；而小麥季需水 473 mm，尚須通過灌溉補充虧缺的 311 mm。

土壤水力特性是土壤水文過程模型的重要輸入?yún)?shù)。由于土壤水力特性的空間變異大，如何在野外獲得準(zhǔn)確的土壤水力特性分布是制約土壤水文過程模擬的關(guān)鍵因素之一。為此發(fā)展了水平入滲方法快速測定擾動土壤水力特性模型參數(shù)的方法[8-10]，建立了通過垂直入滲試驗測定土壤水力特性參數(shù)的新理論[11,12]，實現(xiàn)了田間原位快速測定不同尺度土壤水力特性參數(shù)，為相關(guān)研究提供了新技術(shù)和新手段。

研制了新型土壤水分傳感器和農(nóng)田墑情無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（圖 3）[13]，實現(xiàn)了農(nóng)田土壤水分、降水、水面蒸發(fā)量、地下水位等信息的時空動態(tài)自動監(jiān)測以及農(nóng)田墑情的預(yù)測和預(yù)報。建立了區(qū)域尺度水氮管理模型[14]，提出了區(qū)域尺度的農(nóng)田灌溉策略[15]，實現(xiàn)了區(qū)域尺度農(nóng)業(yè)水資源的優(yōu)化利用。

2.2 揭示了潮土質(zhì)量演變規(guī)律和基礎(chǔ)地力本質(zhì)，為土壤地力定向培育提供理論基礎(chǔ)

圖3 農(nóng)田墑情無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

基于有機無機肥長期定位試驗，發(fā)現(xiàn)化肥長期施用，只要平衡不過量，作物可以持續(xù)高產(chǎn)，土壤肥力也不斷提升，從而修正了國際上“長期施用化肥不可持續(xù)”這一一概而論的觀點[16]。利用田間原位測定技術(shù)，明確了我國旱地土壤有機質(zhì)的穩(wěn)定性和周轉(zhuǎn)速率，以及潮土有機質(zhì)快速分解的內(nèi)在機制和兩面性效應(yīng)：高效提供養(yǎng)分和阻抑有機質(zhì)累積[17-19]。提出了潮土團聚體形成機制和關(guān)鍵控制因素，主要受控于微團聚體和粉黏粒組分中有機碳含量，隨著粉黏粒組分中有機碳增加，該粉黏粒組分不斷地團聚形成微團聚體或者大團聚體，微團聚體則通過自身或者與粉黏粒組分結(jié)合形成大團聚體[20]。團聚化程度越高的土壤，小于 4 μm 孔徑孔隙的比例越高，導(dǎo)致土壤氧氣有效擴散系數(shù)降低，阻抑好氧菌生長，促進兼性和厭氧菌繁殖，降低了好氧菌/厭氧菌比值，使芽孢桿菌（Bacillus asahii）成為優(yōu)勢微生物[21]，減緩了單位有機碳的分解速率，這證明潮土有機質(zhì)、團聚體和微生物群落之間存在著聯(lián)動關(guān)系[22]。采用碳-13 示蹤技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，外源碳在有機質(zhì)含量高的土壤中殘留率高于有機質(zhì)含量低的土壤，這表明肥力水平低的土壤，有機質(zhì)提升的難度相對更大，其潛在機制是該類土壤的微生物以好氧菌為主，高效分解外源碳[23]，由此提出了潮土有機質(zhì)有效提升的對策[24]。

提升有機質(zhì)含量是潮土地力定向培育的關(guān)鍵。有機無機肥長期試驗表明，單施有機肥可以高效增加土壤碳，但會影響作物產(chǎn)量；而無機有機氮肥對半配施則可以實現(xiàn)產(chǎn)量和土壤碳的雙提升。一般認為免耕可以增加土壤碳含量，但是在黃淮海平原，免耕后會發(fā)生土壤碳的表聚，削減土壤碳的增加效應(yīng)，封丘站由此提出了“五季連免、一季深翻”的少免耕技術(shù)。采用碳-13自然豐度技術(shù)，發(fā)現(xiàn)秸稈制成的生物質(zhì)炭具有負激發(fā)效應(yīng)，能夠減緩潮土活性有機碳的分解，實現(xiàn)土壤有機碳快速提升和農(nóng)業(yè)廢棄有機資源高效循環(huán)利用[25]，而生物質(zhì)炭生產(chǎn)成本降低將是大面積推廣應(yīng)用需要突破的關(guān)鍵。

3 創(chuàng)建了農(nóng)田地力提升與作物高效栽培的技術(shù)體系，為區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展提供科技支撐

3.1 土壤地力培育和大面積均衡增產(chǎn)栽培技術(shù)及其應(yīng)用

在中科院-河南省合作項目“耕地保育與持續(xù)高效現(xiàn)代農(nóng)業(yè)試點工程——封丘試區(qū)”“高產(chǎn)高效現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范工程”“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范與區(qū)域創(chuàng)新集成計劃”等的大力支持下，張佳寶研究員組織中科院和河南省相關(guān)科研單位的科研人員開展聯(lián)合攻關(guān)，創(chuàng)建了“黃淮地區(qū)農(nóng)田地力提升與大面積均衡增產(chǎn)技術(shù)”（圖 4），并以封丘縣為核心示范縣，其他 1 市 22 縣為擴展示范縣，展開大面積推廣應(yīng)用。2011—2013 年累計示范推廣面積 1 459 萬畝，新增糧食 8.75×108kg，增收節(jié)支 40.2 億元，全面提升了區(qū)域糧食生產(chǎn)潛力和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，研究成果獲得國家科技進步獎二等獎。

圖4 農(nóng)田地力提升與大面積均衡增產(chǎn)技術(shù)體系

3.2 道地金銀花規(guī)范化種植技術(shù)研發(fā)、示范與產(chǎn)業(yè)發(fā)展

隨著河南農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的深入，封丘站圍繞“確保糧食安全、提高農(nóng)業(yè)增長質(zhì)量和效益、增加農(nóng)民收入”目標(biāo)，以封丘縣具有資源比較優(yōu)勢的特色經(jīng)濟作物——金銀花為抓手，與地方政府通力合作，以高效種植模式為突破口，形成了具有區(qū)域特色的農(nóng)業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品和支柱產(chǎn)業(yè)。通過對金銀花物種和種內(nèi)種質(zhì)比較，篩選出了優(yōu)良種質(zhì)。系統(tǒng)研究了金銀花的生物學(xué)特性和生長規(guī)律，甄別了影響產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵因素，制訂了金銀花規(guī)范化種植的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程和金銀花藥材的質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)。創(chuàng)建了金銀花高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種植技術(shù)體系，建立了金銀花規(guī)范種植技術(shù)示范基地。利用封丘縣廣播電視網(wǎng)，舉辦金銀花規(guī)范化生產(chǎn)技術(shù)培訓(xùn)系列講座，累計培訓(xùn)藥農(nóng)5萬多人次，印發(fā)培訓(xùn)資料 10 多萬冊，并刻錄了光盤贈送藥農(nóng)。建立了“企業(yè)+科研+基地+農(nóng)戶”的發(fā)展模式，封丘縣已經(jīng)成為哈藥集團、金陵藥業(yè)、佐今明藥業(yè)等的金銀花藥源基地，種植面積達到 10 萬多畝，年產(chǎn)值 11 億元，為我國金銀花等中藥材規(guī)范化生產(chǎn)提供了借鑒樣板（圖 5）。

3.3 樹莓產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研發(fā)與示范

圍繞封丘縣樹莓產(chǎn)業(yè)化，與地方政府合作，研發(fā)了種植-加工一體化的封丘縣主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)體系。通過對黑莓 16 個優(yōu)良品種的引種，篩選出 5 個優(yōu)質(zhì)品種繁育推廣，制定了樹莓標(biāo)準(zhǔn)化種植技術(shù)規(guī)程和有機種植技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，累計培訓(xùn)農(nóng)民 1.5 萬人次，技術(shù)推廣服務(wù) 4 萬多畝（圖 6）?！胺馇饦漭币呀?jīng)取得“有機產(chǎn)品認證證書”和“國家地理標(biāo)志保護產(chǎn)品”，封丘縣也獲得了“國家級樹莓種植綜合標(biāo)準(zhǔn)化示范區(qū)”“農(nóng)業(yè)科技試驗示范基地”“中國樹莓之鄉(xiāng)”等稱號。與河南美日康農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司合作，建立了樹莓種植+加工基地，形成了樹莓濃縮果汁、飲料、果酒、干果、果醬、干酒、果茶、精油等系列產(chǎn)品，解決了樹莓種植農(nóng)戶的后顧之憂。目前封丘全縣樹莓種植面積 4 萬多畝，5 年后將發(fā)展到 15 萬畝。每畝樹莓鮮果產(chǎn)值 1 萬余元，純收益 7 000 多元。河南美日康農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司年產(chǎn)值 19 億元，利稅 3 億元。

4 結(jié)語

圖5 金銀花高效栽培

圖6 樹莓種植技術(shù)研發(fā)和示范基地

封丘站自 1983 年建站以來，圍繞黃淮海平原農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境中的核心問題，開展了長期而卓有成效的監(jiān)測、研究、技術(shù)研發(fā)和示范推廣，為國家糧食安全保障體系和生態(tài)環(huán)境建設(shè)作出了重要貢獻。通過承擔(dān)國家和省部級重大項目，揭示了土壤的質(zhì)量特征和演變規(guī)律，發(fā)展了土壤學(xué)基礎(chǔ)理論，引領(lǐng)了我國土壤地力領(lǐng)域的研究，在國際上產(chǎn)生了廣泛的影響。通過與地方政府合作，創(chuàng)建的土壤地力提升和作物均衡增產(chǎn)栽培技術(shù)體系實現(xiàn)大面積應(yīng)用和示范推廣，從而全面提升了糧食生產(chǎn)潛力，提高了區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，增加了農(nóng)民收入。通過與企業(yè)合作，構(gòu)建了“企業(yè)+科研+基地+農(nóng)戶”的發(fā)展模式，提升了企業(yè)利潤空間，提高了農(nóng)戶收益。目前封丘站正在重點推進研究型野外基地科研設(shè)施建設(shè)，培養(yǎng)和引進優(yōu)秀人才，進一步提升學(xué)術(shù)研究水平和技術(shù)研發(fā)能力，以期更好地發(fā)揮知識和技術(shù)創(chuàng)新平臺與技術(shù)集成和轉(zhuǎn)移平臺的作用，為區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和地方經(jīng)濟建設(shè)做出更大的貢獻。

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21 Feng Y Z, Chen R R, Xu J L, et al. Bacillus asahii comes to the fore in organic manure fertilized alkaline soils. Soil Biology and Biochemistry, 2015, 81: 186-194.

22 Zhang H J, Ding W X, Yu H Y, et al. Linking organic carbon accumulation to microbial community dynamics in a sandy loam soil: result of 20 years compost and inorganic fertilizers repeated application experiment. Biology and Fertility of Soils, 2015, 51:137-150.

23 Zhang H J, Ding W X, Yu H Y, et al. Carbon uptake by a microbial community during 30-day treatment with13C-glucose of a sandy loam soil fertilized for 20 years with NPK or compost as determined by a GC-C-IRMS analysis of phospholipid fatty acids.Soil Biology and Biochemistry, 2013, 58: 228-236.

24 Yu H Y, Ding W X, Chen Z M, et al. Accumulation of organic C components in soil and aggregates. Scientific Report, 2015, 5:13804.

25 Lu W W, Ding W X, Zhang J H, et al. Biochar suppressed the decomposition of organic carbon in a cultivated sandy loam soil: a negative priming effect. Soil Biology and Biochemistry, 2014, 76:12-21.

Theory and Technique Innovation in Soil Science Promoted Sustainable Development of Agriculture and Local Economy in Huanghuaihai Plain

Ding Weixin Zhou Lingyun Zhu Anning Ma Donghao Xin Xiuli
（Fengqiu Agro-Ecological Experimental Station, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China）

The Huanghuaihai Plain is one of the three greatest plains in China, and occupies an irreplaceable strategic position in the national food security and national economic development. Huanghuaihai Plain is mainly alluvial by the Yellow River, Huaihe River, and Haihe River,and was confronted with the problems of drought, flood, salinity, sand drift, and other obstacles in agricultural production. In order to solve above problems, the research team led by academician Xiong Yi in the Institute of Soil Sciences, Chinese Academy of Sciences (CAS), set up the research base in Fengqiu County, Henan Province in 1963, and created a core technology for minimizing salinity in saline soil, which was known as “well irrigation and well drainage”. In the early 1980s, the new research team, which primarily consisted of the scientists in the Institute of Soil Science, CAS, again gathered in Fengqiu County, Henan Province, to carry out the treatment of drought and flood barriers and to improve soil fertility. During that time, the Fengqiu Agro-Ecological Experimental Station was established by the Institute of Soil Sciences,CAS. Since then, especially in the past decade, scientists have made series of research progresses in soil science and crop production under the financial support by the Ministry of Science and Technology, National Natural Science Foundation of China, Ministry of Agriculture, and CAS.The formation mechanism of soil obstacles and evolution process of soil quality were revealed. The turnover and accumulation characteristics of soil organic matter and formation of soil structure were evaluated. The countermeasures for improving medium- and low-yield farmlands were put forward. Meanwhile, a new generation of controlling techniques for increasing soil fertility and improving medium- and low-yield fields were developed, aiming at the settlement of thorny problems. These techniques were demonstrated and extended in 0.97 million ha of medium- and low-yield fields, with the tremendous benefits in grain production increase. In cooperation with local governments and enterprises,the standardization cultivation techniques of authentic honeysuckle and raspberry or blackberry were developed, and the combination mode of“enterprises plus scientists plus research base plus farmers” was created, which drastically increased profits of both enterprises and farmers.In summary, scientists in the Fengqiu Agro-Ecological Experimental Station, CAS, has made great contribution to the construction of national food security system and local economic development in the past three decades.

theory and technique innovation in soil science, huanghuaihai plain, soil fertility, improvement of medium- and low-yield field,high-yield crop production technique

丁維新 中科院南京土壤所研究員，封丘農(nóng)業(yè)生態(tài)實驗站站長。國家自然科學(xué)基金委杰出青年基金獲得者，中科院“百人計劃”入選者和引進國外杰出人才，全國百篇優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎和中科院優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎獲得者，國家自然科學(xué)獎二等獎和國家科技進步獎二等獎獲得者。主要研究領(lǐng)域包括土壤有機碳轉(zhuǎn)化和累積機制，土壤含氮氣體產(chǎn)生和保氮機理，濕地生態(tài)系統(tǒng)甲烷產(chǎn)生、氧化和排放機制，畜禽糞污肥料化和農(nóng)田消納技術(shù)等。參編專著3部，發(fā)表SCI論文81篇。E-mail: wxding@issas.ac.cn

Ding Weixin Professor in the Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences (CAS), and head of Fengqiu Agro-Ecological Experimental Station. He is a winner of National Natural Science Fund for Distinguished Young Scholars from National Natural Science Foundation of China in 2007, and “Hundred Talents Project” of the Chinese Academy of Sciences in 2006. He is also the recipient of secondclass prize of National Natural Science Award in 2008 and National Science and Technology Progress Award in 2014. His Ph.D. dissertation was awarded with “National Top-hundred Best Dissertation in China” in 2005 and Best Dissertation in Chinese Academy of Sciences in 2004. His research field includes mechanism of soil organic carbon turn over and accumulation, the microbial processes of nitrogenous gas production, and inorganic nitrogen converted to organic nitrogen in soil, methane production, oxidation, and emission in wetland ecosystem,livestock effluent processing and use in agro-ecosystem, etc. He has published 81 SCI papers and co-authored 3 books.

E-mail: wxding@issas.ac.cn

*資助項目：中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（XDB15020 100），國家自然科學(xué)基金重點項目（41730753）

修改稿收到日期：2017年11月27日