文/本刊記者 楊陽(yáng)

1月8日上午，2018年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在人民大會(huì)堂舉行。中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所（以下簡(jiǎn)稱熱科院南亞所）所長(zhǎng)徐明崗研究員主持，并率領(lǐng)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院等科研團(tuán)隊(duì)的“我國(guó)典型紅壤區(qū)農(nóng)田酸化特征及防治關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)建與應(yīng)用”獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。項(xiàng)目完成人還有徐仁扣，周世偉，馬常寶，李九玉，文石林，魯艷紅，彭春瑞，張青，詹紹軍等。

創(chuàng)新突破：近30年的不懈攻關(guān)

南方紅壤地區(qū)是我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品重要產(chǎn)區(qū)，近年來(lái)，紅壤以自然條件下上萬(wàn)倍的速率酸化，導(dǎo)致紅壤酸上加酸，作物減產(chǎn)，嚴(yán)重威脅國(guó)家糧食安全和生態(tài)安全。由于存在酸化定量難、驅(qū)動(dòng)因子貢獻(xiàn)率不明確、酸化和酸害閾值難以獲得等瓶頸，缺乏精準(zhǔn)防治技術(shù)。針對(duì)紅壤區(qū)高度集約化種植模式下農(nóng)田酸化時(shí)空演變特征及其驅(qū)動(dòng)因素不明確、精準(zhǔn)高效的防治技術(shù)缺乏等問(wèn)題，徐明崗牽頭組織相關(guān)單位面向典型紅壤區(qū)集約化種植農(nóng)田，通過(guò)點(diǎn)面結(jié)合、示范和推廣結(jié)合的方法，經(jīng)近30年的不懈攻關(guān)，取得多方面創(chuàng)新性成果。

通過(guò)多點(diǎn)位長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)及土壤大數(shù)據(jù)庫(kù)，突破了土壤酸化時(shí)空跨度大難以監(jiān)測(cè)的技術(shù)瓶頸，首次實(shí)現(xiàn)了紅壤酸化的定量化。基于6個(gè)典型省域100多個(gè)持續(xù)30年監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的整合分析，發(fā)現(xiàn)紅壤農(nóng)田酸化呈現(xiàn)明顯的階段性，1995-2008年平均降低0.6個(gè)pH單位，pH ≤5.5的農(nóng)田面積增加7000萬(wàn)畝；由此繪制出了我國(guó)第一張紅壤酸化趨勢(shì)圖，為分區(qū)分類防控奠定了基礎(chǔ)。建立酸化速率估算方法，預(yù)測(cè)6省農(nóng)田土壤20年后需改良面積占比73%以上。

探明了紅壤酸化主控因子，揭示了化學(xué)氮肥驅(qū)動(dòng)、有機(jī)肥阻控土壤酸化的機(jī)制。依托長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)庫(kù)和大量輔助實(shí)驗(yàn)及數(shù)學(xué)模型，揭示化學(xué)氮肥是農(nóng)田土壤酸化的主要驅(qū)動(dòng)力，貢獻(xiàn)占66%以上；隨氮肥用量，其對(duì)酸化貢獻(xiàn)呈指數(shù)增加。闡明有機(jī)肥能有效阻控土壤酸化，其機(jī)制有4個(gè)：富含堿性物質(zhì)（58-372 cmol/kg）、絡(luò)合 降低活性鋁（95%以上）、增加土壤酸緩沖能力（66%-81%）、降低硝化潛勢(shì)（67%）。

率先構(gòu)建了土壤酸化效應(yīng)模型及酸化閾值預(yù)警方法，創(chuàng)建了減酸控酸為核心的酸化防治關(guān)鍵技術(shù)。建立土壤酸化效應(yīng)模型和作物響應(yīng)模型，獲得不同作物系統(tǒng)最佳施氮量及主要作物的pH臨界值（酸害閾值）。最佳施氮量（kg N/公頃/年）：水稻100、小麥150、玉米200，最佳有機(jī)無(wú)機(jī)肥配比：100 kg N+550 kg 干 豬 糞（10% 有機(jī) N）、150 kg N+990 kg 干 豬 糞（18% 有 機(jī) N）、200 kg N+1650 kg干豬糞（30%有機(jī)N），創(chuàng)建了控酸氮用量減施技術(shù)和雙配雙增阻酸技術(shù)。確定了石灰需要量及施用間隔年限，形成了石灰精準(zhǔn)施用降酸關(guān)鍵技術(shù)：pH ≤ 4.5，75-160 kg/ 畝，2.5-3 年；pH 4.5-5，45-90 kg/ 畝，2-2.5 年；pH 5-5.5，25-50 kg/畝，1-2 年。

集成創(chuàng)新了不同酸度土壤防治的綜合技術(shù)模式，大面積推廣應(yīng)用，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。根據(jù)土壤酸度特征及土壤養(yǎng)分狀況，遵循“分類管控”、“防治結(jié)合”、“改良與培肥雙贏”的理念，整合關(guān)鍵技術(shù)及配套技術(shù)，提出了極強(qiáng)酸土壤降酸治理、強(qiáng)酸性土壤控酸增產(chǎn)、酸性土壤調(diào)酸增效以及弱酸土壤阻酸穩(wěn)產(chǎn)等4個(gè)綜合防治技術(shù)模式，經(jīng)多省大田試驗(yàn)示范，提高土壤pH 0.2-0.6個(gè)單位，農(nóng)作物平均增產(chǎn)11%-27%。

〉徐明崗在農(nóng)田中查看土壤情況

效益顯著：帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革

在中國(guó)農(nóng)學(xué)會(huì)組織科技成果評(píng)價(jià)會(huì)上，院士專家一致認(rèn)為該成果“首次闡明了我國(guó)典型區(qū)域農(nóng)田土壤酸化的時(shí)空演變規(guī)律，創(chuàng)建了土壤酸化速率估算與預(yù)測(cè)預(yù)警方法”、“證實(shí)并量化了氮肥驅(qū)動(dòng)農(nóng)田土壤酸化、有機(jī)肥阻控酸化的貢獻(xiàn)，創(chuàng)建了‘減化肥氮增有機(jī)肥’防控土壤酸化的關(guān)鍵技術(shù)”、“提出了主要作物的酸害閾值，確定了石灰需要量及施用間隔年限，構(gòu)建操作性強(qiáng)的石灰類物質(zhì)修復(fù)土壤酸化的關(guān)鍵技術(shù)”。成果總體達(dá)到同類研究的國(guó)際先進(jìn)水平，在“基于南方紅壤區(qū)長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)和點(diǎn)面結(jié)合研究土壤酸化特征及酸化驅(qū)動(dòng)機(jī)制方面，處于國(guó)際領(lǐng)先水平”。

針對(duì)我國(guó)典型紅壤區(qū)農(nóng)田土壤酸化防治重大需求，徐明崗等項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)從2008年開(kāi)始，采取邊研究、邊推廣、邊示范的方式，通過(guò)長(zhǎng)期定位試驗(yàn)的引領(lǐng)、典型縣的示范帶動(dòng)、土壤酸化防治技術(shù)宣傳手冊(cè)等資料發(fā)放、推廣技術(shù)人員培訓(xùn)及現(xiàn)場(chǎng)會(huì)等方式進(jìn)行推廣應(yīng)用。從2010年開(kāi)始在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部組織的農(nóng)田土壤酸化改良及有機(jī)質(zhì)提升項(xiàng)目中逐步示范和應(yīng)用，明顯促進(jìn)了南方紅壤地區(qū)有機(jī)肥施用和石灰改良劑的大面積應(yīng)用，示范區(qū)耕地土壤酸度得到明顯改良、作物產(chǎn)量得到顯著提高。

人物點(diǎn)擊

徐明崗，中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所所長(zhǎng)，中國(guó)土壤學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，中國(guó)植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)會(huì)常務(wù)理事、土壤養(yǎng)分循環(huán)與環(huán)境專業(yè)委員會(huì)主任，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部耕地質(zhì)量建設(shè)與管理專家組組長(zhǎng)，《中國(guó)土壤與肥料》主編，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)土壤學(xué)一級(jí)崗位杰出人才。1984年西北農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)后，于陜西省農(nóng)科院土肥所從事低產(chǎn)田改良和旱地優(yōu)化施肥研究；1994年于西北農(nóng)業(yè)大學(xué)獲農(nóng)學(xué)博士學(xué)位，1994-1996年在中國(guó)科學(xué)院南京土壤所作土壤化學(xué)博士后研究。

長(zhǎng)期從事土壤肥力演變與培肥研究，引領(lǐng)我國(guó)耕地質(zhì)量長(zhǎng)期試驗(yàn)網(wǎng)，主持公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）專項(xiàng)、國(guó)家“973”課題、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目、中歐國(guó)際合作項(xiàng)目等。近10年來(lái)，先后獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，省部級(jí)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)；以第一或通訊作者發(fā)表論文192篇，其中SCI論文46篇，出版專著6部，其中《中國(guó)土壤肥力演變》獲第六屆中華優(yōu)秀出版物（圖書(shū)）獎(jiǎng)；培養(yǎng)博士后及博士研究生30余位。獲得周光召基金會(huì)首屆“農(nóng)業(yè)科學(xué)獎(jiǎng)”、國(guó)務(wù)院特殊津貼專家、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部突出貢獻(xiàn)中青年專家；多次獲科技部先進(jìn)個(gè)人、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部?jī)?yōu)秀黨員等榮譽(yù)稱號(hào)。

2013-2015年，在湖南、江西、福建、廣西、廣東、安徽等省及其周邊地區(qū)累計(jì)示范和推廣面積8099萬(wàn)畝，累計(jì)新增純收入91.6億元。土壤酸化防治技術(shù)的應(yīng)用，既促進(jìn)了酸化農(nóng)田區(qū)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，為實(shí)現(xiàn)耕地?cái)?shù)量質(zhì)量并重管理、堅(jiān)守耕地質(zhì)量紅線提供了重要支撐，又促進(jìn)了畜禽糞便、秸稈等有機(jī)廢棄物資源的高效利用，產(chǎn)生了積極的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和生態(tài)效益。

成果共獲授權(quán)專利19項(xiàng)，其中發(fā)明專利17項(xiàng)；制定行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn)各1項(xiàng)；發(fā)表論文171篇，其中SCI收錄64篇；出版專著7部。2013-2015年，在湖南、江西等省累積推廣8099萬(wàn)畝，累計(jì)增收91.6億元。既促進(jìn)了酸化農(nóng)田區(qū)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，又促進(jìn)了畜禽糞便和秸稈等有機(jī)廢棄物資源的高效利用；推動(dòng)了國(guó)家耕地質(zhì)量建設(shè)政策和行動(dòng)，帶動(dòng)了酸性土壤調(diào)理劑等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

同時(shí)，成果也為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部制定國(guó)家政策和規(guī)劃提供了依據(jù)。該成果為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“2020年化肥使用零增長(zhǎng)行動(dòng)方案”、“耕地質(zhì)量保護(hù)與提升技術(shù)模式”、“酸化耕地土壤改良評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范”及“土壤有機(jī)質(zhì)提升技術(shù)模式概要”等規(guī)劃編制和項(xiàng)目實(shí)施提供了可靠的依據(jù)和技術(shù)模式。

成果核心技術(shù)成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，成果得到農(nóng)技推廣部門(mén)的認(rèn)可。作物酸害閾值與石灰需要量等核心技術(shù)形成了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部行業(yè)技術(shù)規(guī)范--《酸性土壤改良評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》（附件2.9）；集成的以“減化肥氮增有機(jī)肥”和“石灰需要量”為核心的酸性土壤關(guān)鍵防治技術(shù)及研發(fā)的酸性土壤調(diào)理劑，作為“酸化土壤改良技術(shù)”，于2010-2015年被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部作為主推技術(shù)在全國(guó)推介發(fā)布。