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    1月8日，國家科學技術獎勵大會在人民大會堂舉行召開，由中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所徐明崗研究員牽頭完成的“主要糧食產區農田土壤有機質演變與提升綜合技術及應用”獲2015年國家科技進步二等獎。
    據悉，我國農田土壤有機質含量低，嚴重地制約我國農業的高產穩產和可持續發展。與歐美等休閑土壤培肥的方式顯著不同，我國農田生態類型多樣、利用強度大、集約化程度高，特別是從20世紀80年代以來，化肥普遍施用而有機肥施用量呈下降趨勢。在這個背景下，查清我國主要糧食產區農田土壤有機質的變化特征與區域差異，揭示土壤有機質提升的區域主控因子，明確有機質提升的技術途徑，是實現國家糧食安全的戰略需求。
    該研究針對集約化高強度種植及化肥持續超量施用態勢下，我國不同區域農田土壤有機質提升的限制因素和技術途徑不明確的問題，基于我國五大糧食產區（東北、華北、西北、南方旱地和長江流域水田）42個長期定位試驗及362個典型農戶的長期定位監測，開展聯網研究，探明了近30年來不同區域農田土壤有機質的演變規律及影響因素，構建了有機質提升的關鍵技術；集成創新了不同區域土壤有機質提升的綜合技術模式，提出了13種以增施有機肥和秸稈還田技術與限制因子消減技術為核心的具有區域獨特性的有機質提升主要技術模式，大面積推廣應用成效顯著，為農田土壤有機質提升提供了技術樣板。成果共取得33項知識產權，發表論文371篇（其中SCI 76篇）、專著9部，為《國家高標準農田建設規劃》《全國耕地地力評價及土壤有機質提升項目》《全國耕地質量等級情況公報》等國家級規劃和公報提供了科學依據與技術支撐。技術模式近3年累積推廣面積10672萬畝，促進了秸稈等廢棄物資源的高效利用與耕地質量提升，具有顯著的生態環境效益。     該研究成果具備3項意義， 一是探明了我國主要糧食產區農田土壤有機質的演變規律，構建了多區域有機質預測模型，實現了有機質提升潛力的定量化。發現現有施肥水平下，東北黑土有機質呈現緩慢下降趨勢，其他區域土壤有機質處于穩定上升階段。有機物料投入是有機質提升的第一要素，其轉化為有機質的利用效率平均為16.3%，呈現為隨水熱增加而降低的趨勢。構建了多點位、多區域驗證的農田土壤有機質變化模擬預測模型，精確度達到86%以上，實現了有機質提升潛力的預測。二是揭示了土壤有機質提升與作物高產穩產的定量耦合關系，明確了有機質提升的定向培育目標。突破了土壤有機質提升與作物增產耦合效應的量化難題。發現在當前生產水平下，每公斤提升1克有機質，三大糧食作物每畝可增產47-66公斤，穩產性提高5%-8%。建立了有機質提升與作物增產的響應模型，提出了不同區域糧食豐產穩產的有機質適宜值，實現了土壤有機質定向培育目標的定量化。三是探明了農田土壤有機質提升的主要限制因素，創建了有機質提升的關鍵技術。影響農田土壤有機質提升的主要可控限制因素為有機物料投入量、土壤水分、溫度和pH值等。增加有機物料投入、改善土壤水分、pH值等是有機質提升需要突破的關鍵技術。在維持適量有機物料投入下，北方增蓄保水技術土壤有機質提升8%-12%；南方調酸促控有機物料轉化技術提升土壤有機質9%-15%。
    該研究主要完成單位是中國農科院資劃所、黑龍江農科院土壤肥料與環境資源研究所、河南農科院植物營養與資源環境研究所、吉林農科院、西北農林科技大學、湖南省土壤肥料研究所、西南大學。主要完成人是徐明崗、張文菊、魏丹、黃紹敏、朱平、楊學云、聶軍、石孝均、辛景樹、黃慶海。