《甘蔗种植区土壤酸化时空特征及机理研究与防治技术应用》

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所属科学技术领域:农业。

通过长期田间试验监测,与自然土壤及不同利用方式土壤等为参照,研究蔗区土壤酸化原因,及对土壤微生物、营养元素的有效性、土壤质量及甘蔗产量等影响;提出防治和减缓土壤酸化,甘蔗产量稳定及可持续生产的土壤环境条件和控制方法。

首次系统研究了蔗区土壤酸化的时空变化特征及规律,揭示了蔗区土壤酸化的特征性表现,长期施肥对蔗区土壤酸化速率的影响,不同施肥处理的产量年际变化,土壤pH值与甘蔗产量的相关性分析,不同土壤pH值对施肥利用率的影响等。

项目通过18年定点监测研究发现:监测区全年大气沉降氮量110.5kg/hm2,沉降硫量47.55kg/hm2,大气酸沉降加速土壤酸化。长期不平衡施肥加速蔗区土壤的酸化,NPK+有机肥和NPK+蔗叶还田能有效减缓土壤酸化速率;不施肥处理土壤pH值累计降低0.1个单位,连续施用化肥NPK的处理中土壤pH值降低0.2个单位。长期连作导致土壤酸化加速。长期不同施肥处理对微生物类群的数量和酶的活性有不同影响。不施肥处理、NPK处理的有效磷、有效钾,明显低于NPK+有机肥和NPK+蔗叶还田处理;当土壤pH值6.0时有效硼占全硼的1.4%,pH值5.8时有效硼占全硼的0.3%。

建立长期定点试验3个;推广使用生理碱性肥料,如钙镁磷肥及用碳法滤泥生产有机肥等,肥料利用率提高9-13个百分点;发表论文3篇,项目鉴定验收前,示范推广面积35.73万亩,在同等养分施肥量的条件下,示范区比非示范区增产甘蔗20.5万吨,新增总产值7830.65万元,企业获利814.49万元。

近三年,广西乐土生物科技有限公司等六家企业及农业推广单位应用该项目研究成果,生产生理碱性肥料等产品共计1758429吨;新企业增总产值224609.50万元,企业获利22407.4119万元。肥料利用率提高7-13%,节支总额10638.3459万元。项目累计新增总产值232440.15万元,企业获利23221.9019万元。

该项目研究指出土壤酸化的原因,土壤酸度影响土壤养分有效性和释放、土壤的生物化学过程、土壤中重金属矿物的分解及土壤结构等,同时能从源头找到了肥料利用率低及土壤重金属的原因,为提高肥料利用率和降低土壤重金属污染提供依据;有效减缓蔗区土壤酸化的生物与化学改良措施,为蔗区农业的可持续发展提供科技支撑。

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