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“盐碱地农业高效利用配套技术模式研究与示范”行业专项2011年度总结交流会在北京举行

    国家公益性行业(农业)科研专项经费项目“盐碱地农业高效利用配套技术模式研究与示范”(项目编号:200903001)2011年12月17日在北京举行了年度项目工作总结交流会。来自中国科学院南京土壤研究所、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所、中国农业大学、中国科学院新疆生态与地理研究所、南京农业大学、中国科学院东北地理与农业生态研究所、中国农业科学院德州盐碱土改良实验站等30余个科研、高校和其它相关单位的60余名专家参加了会议。项目首席专家、实验室杨劲松研究员主持了本次会议。盐碱地行业专项执行专家组全体成员:杨劲松研究员、逄焕成研究员、李保国教授、田长彦研究员、刘兆普教授、梁正伟研究员、梁业森研究员、林治安研究员、任军研究员到会指导项目和各课题工作。承办会议单位中国农业科学院农业资源与农业区划研究所所长王道龙研究员和项目依托单位中科院南京土壤所科技处长李忠佩研究员参会指导。

    此次总结交流会上,项目7个课题分别报告了课题实施进展情况、考核指标的完成情况、取得的主要成果、存在的问题与解决问题的建议,并汇报了下一年度工作计划。与会专家和项目执行专家组成员分别对各课题的实施工作进行了认真的讨论,并提出了积极的建议。最后,项目首席专家杨劲松对项目实施情况进行了总结,并对2012年度项目和各课题的工作提出了要求。

    本年度项目各承担单位继续在全国五大盐碱区域全面开展盐碱地农业高效利用方面的试验研究、技术研发与示范推广工作,项目工作取得了积极进展,全面完成2011年度任务书的各项考核指标。获得了我国部分省区典型县域盐碱地资源潜力与农业利用适宜性的评价结果,建立了部分省区典型县域农户调查样本数据库,形成了农户对持续性盐碱地农业利用技术行为响应的评价成果。研发了上膜下秸控抑盐、作物根际磷营养调控、重度苏打盐碱地水稻垄作躲盐节水种植等特色关键技术26项;筛选出耐盐性突出的大麦、水稻、油菜、蔬菜、牧草、油料作物等种质资源近160个;研制盐碱地专用肥、改良和调理制剂配方30种;初步集成构建盐碱地大田作(植)物的抗盐、抑盐、控盐高产栽培配套技术模式36个,示范面积超过3万亩,推广辐射面积近200万亩。此外,项目年度发表论文100余篇,申请发明专利33项,制定技术规程20余套。2011年度的项目成果为下一年度技术模式的凝练、集成与优化,特色新技术的研发以及技术成果的示范应用、推广辐射提供了重要支撑和保障。

    年度项目工作总结交流会期间,与会专家还重点就原始创新和集成创新技术的研发、项目技术特色的加强、技术的凝练和集成、技术模式的规范化或标准化、研发技术应用过程中产投比的进一步提高、技术易推广性的增强、课题之间交流协作的进一步加强等共性问题进行了研讨与交流,提出了解决途径或原则性指导建议。项目执行专家组一致认为,本项目各课题研发工作进展顺利,形成了一系列特色实用技术与技术模式,取得了突出进展,全面完成了年度目标和各项考核指标,并取得了重要进展和成果,初步显现了重大经济和社会效益。希望在2012年度进一步重视研发原始创新和集成创新性技术的研发,推进技术的轻简适用性能,进一步加强技术成果的集成、凝炼与规范化,扩大技术成果推广应用面积。

2010年实验室获奖成果

我室周健民研究员主持的项目“绿色高效肥料的创制及其应用”

获得2010年度江苏省科技进步一等奖

      该项目在传统基于土壤肥力空间变异的单维肥料配方技术的基础上,研发了基于空间变异和时间变异的二维肥料配方技术体系。利用土壤离子间的交互作用对传统配方技术中的空间因子进行技术改进,同时根据作物需肥规律控制养分的释放速率、释放时间和释放模式,融入时间因子,实现了更加精确的养分配方。该肥料配方技术包括水基原位反应成膜包衣技术、载体肥料技术、数控闭路循环流化包衣工艺和红外光声光谱在线检测技术以及系列相关配套技术,创制了系列绿色高效肥料,使得养分的供给更加符合作物需肥规律,既增加或保持了农作物的产量,又提高了肥料利用率,取得了重大的社会和生态效益,显著地推动了土肥资源的高效利用。

      该项目利用自行研发的肥际微域土壤取样技术,系统地研究了土壤中离子的交互作用,形成了较完整的土壤离子交互作用理论体系,为配方施肥技术奠定了新的理论基础,整体技术水平国际先进;率先研发了利用交联束缚法的载体缓控释技术,处于国际先进水平;研发和制造了首条数控闭路循环流化包衣生产线,其工艺水平达国际先进水平;同时采用了原位水基包衣技术,建立了养分释放的理论和经验模型,其理论研究达国际领先水平。

      该项目申请国家发明专利9项(其中5项已授权),实用新型1项(已授权);在国内外专业学术期刊上发表学术论文89篇,其中SCI论文21篇,EI论文8篇,CSCD论文62篇,编著5部;编写地方标准3项、企业标准2项,注册商标2项,获得江苏省高新技术产品3个、江苏省重点新产品1个,同时还建成了中试基地和生产基地,搭建了产学研和科技成果转化平台。

      该项目历经十载,先后受到国家自然科学基金、国家“863”计划、中国科学院重要创新方向性项目、国家“十一五”科技支撑计划以及江苏省“十一五”科技支撑计划的资助;先后获得首届中国农业科技创新创业大赛特别奖和首届江苏省青年创新创业奖。

  

实验室所获奖项一览

 

国家自然科学二等奖:2项

中国土壤系统分类研究                                  国家自然科学二等奖 龚子同、……张甘霖 2005

 

中国湿地生态系统温室气体(CH4和N2O)排放规律研究      国家自然科学奖二等奖 蔡祖聪、邢光熹、徐华、

                                                       颜晓元、丁维新 2008

 

环保部-局科学技术奖

受污染场地环境风险评价及修复的管理技术体系研究       环保部科学技术一等奖 吴龙华 宋静

                                                    (第三完成单位)2008 

 

典型区域土壤环境质量状况探查研究                     国家环保局 环境保护科学技术奖 二等奖 董元华

                                                     (第三完成单位)2007

 

香港土壤及其环境研究                                 国家环保局科学技术三等奖 骆永明等 2005

 

省部级科技进步奖

一等奖

土壤质量演变规律与持续利用                       江苏省科技进步一等奖  曹志洪、周健民等 2005

 

二等奖

太湖河网区农村面源污染控制技术及其应用            江苏省科技进步二等奖 施卫明等 2006

 

稻田氮肥污染控制技术研究与应用                  

2010年参加国际学术会议

参加的学术会议一览表

报告名称

会议名称

地点

时间

报告人

Assessment of soil erosion controlled by vegetation with LAI. LANDCON 1010

International Conference on Combating Land Degradation

Xi’an China

2010-10

史学正

Can aluminium resistance and nitrogen utilization of rice be enhanced simultaneously in acidic soils?

19th World Congress of Soil Science

Brisbane Australia

2010-08

沈仁芳

Dynamics of Soil Structure as a Function of Hydraulic and Mechanical Stresses

19th World Congress of Soil Science

Brisbane

2010-08

彭新华

Environmental impact of agricultural nitrogen cycling in a rice-based watershed in China

Mid-term workshop on Innovative nitrogen management technologies to improve agricultural production and environmental protection in intensive Chinese agriculture

墨尼黑(德国)

2010-05

蔡祖聪

Estimating N2O emission from Chinese croplands by statistical modeling

IPCC Expert Meeting on HWP Wetlands and Soil N2O

Geneva

2010-10

颜晓元

Greenhouse gas emissions from croplands in China and mitigation options

7th Austrailia China Symposium on Agriculture and Food Security relating to health

阿德莱德(澳大利亚)

2010-11

蔡祖聪

Increased methane emissions from incorporating straw into paddy fields outweighs carbon sequestration benefits

Advanced Technologies of Rice Production for Coping with Climate Change: ‘No regret’ options for adaptation and mitigation and their potential uptake

IRRI (菲律宾)

2010-06

蔡祖聪

Increased methane emissions from incorporating straw into paddy fields outweighs carbon sequestration benefits

2nd International Symposium on Sustainable Agriculture for Subtropical Regions (ISSASR-2)

长沙

2010-09

蔡祖聪

Integrated GHGs emission from paddy fields in China

MARCO-GRA Joint Workshop on Paddy Field Management and Greenhouse Gases

Tsukuba Japan

2010-09

颜晓元

Optimal spatial scale determining the response of soil organic carbon to climate change using soil database of China

19th World Congress of Soil Science

Brisbane Australia

2010-08

史学正

2010年授权发明专利一览

授权专利批准号

专 利 名 称

批准日

发明人

201020142505.9

双酚S废水处理装置

2010.09.01

刘云 董元华 孙含元 李志敏 耿治干

201020142495.9

萃取法去除氟硅酸中杂质磷的装置

2010.09.01

刘云 董元华 孙含元 李志敏 耿治干

201020152426.6

高浓度氨氮废水吹脱装置

2010.09.28

董元华 刘云 孙含元 盛夏 李志敏

201020152429.x

高浓度氨氮废水处理装置

2010.09.28

董元华 刘云 孙含元 盛夏 李志敏

201020195743.6

高盐废水脱盐的沉淀-萃取处理装置

2010.10.14

刘云 董云华 孙含元 李志敏 耿治干

201020202897.3

变换水头法测定土壤饱和导水率的装置

2010.09.21

彭新华

200610161393.X

利用凹凸棒石粘土制备白炭黑的方法

2010.11.24

董元华 马毅杰 沈培友

ZL200710019704.3

一种导管复型状洗涤装置

2010.11.03

张佳宝 李卫民 张俊华

ZL200710190995.2

农业废弃物堆肥化三元微生物复合菌剂

2010.07.14

林先贵 王一明 束中立 黄武建

出版专著

著作名称

作者

出版单位

出版日期

环境土壤学(第二版)

陈怀满

科学出版社

2010年

土壤微生物研究原理与方法

林先贵

高等教育出版社

2010年

数字土壤与资源管理—杜昌文、张甘霖、周健民、李德成、于东升、赵玉国

项目名称:中国土壤光谱信息系统的构建及其应用

英文名称:Construction of soil infrared spectra information systems and its application

起止时间:2012-2015

项目组组长:杜昌文

项目组主要成员:张甘霖 李德成 周健民 于东升 赵玉国

项目摘要:

    土壤信息的获取是土壤学研究及其应用的前提和基础。获取土壤信息的传统方法是是化学分析法,需用要耗费大量的人力、物力和财力,对于海量的土壤信息的获取,化学分析的方法显然无法胜任,而红外光谱的分析方法为土壤性质的快速获取提供了新的手段。近二十年来,红外反射光谱在土壤分析中迅猛发展,并在精准农业中得到了广泛的应用,成为土壤数字化的重要手段。近年来,我们率先将红外光声技术应用于土壤分析,该光谱所负载的信息明显优于传统红外光谱,定理更为准确,更为重要的是红外光声光谱还能实现逐层扫描,在土壤数字化和土壤学微观研究中将具有更强的应用潜力。本研究以我国典型土壤为研究材料,采用中红外光声光谱,系统地研究我国典型土壤红外光声光谱的测定和光谱特征,在此基础上构建土壤的中红外光声光谱库,研究土壤红外光谱与土壤理化属性、空间属性以及环境变量之间的关系,通过随机数学模型,实现土壤的数字化管理,并初步应于土壤分类与鉴定、土壤肥力与评估,为新的土壤数字化平台提供理论技术支撑,为土壤制图提供新技术,同时也为土壤学的理论研究提供新手段。

2011年实验室发表论文

Chen SB Ma YB Enzo L et al.. Application of (65)Cu Dilution Techniques for Assessing L and E-Values for Cu in Long-term Biosolid Applied Soils. Acta Chimica Sinica 2011 69(4): 45-465.

 

Li BH Shi WM Su YH. The differing responses of two Arabidopsis ecotypes to ammonium are modulated by the photoperiod regime. Acta Physiologiae Plantarum 2011 33(2): 325-334.

 

Xie WJ Zhou JM Wang HY et al.. Cu and Pb accumulation in maize (Zea mays L.) and soybean (Glycine max L.) as affected by N P and K application. African Journal of Agricultural Research 2011 6(6): 1469-1476.

 

Ye XH Wang YM Lin XG. Rapid detection of Salmonella species using an improved gelbased DNA microarray method. 2011 African Journal of Microbiology Research 5(15): 2095-2099.

 

Lin XW Zhang ZH Wang SP et al.. Response of ecosystem respiration to warming and grazing during the growing seasons in the alpine meadow on the Tibetan plateau. Agricultural and Forest Meteorology 2011 151(7): 792-802.

 

Liu M Li ZP Zhang TL et al.. Discrepancy in Response of Rice Yield and Soil Fertility to Long-Term Chemical Fertilization and Organic Amendments in Paddy Soils Cultivated from Infertile Upland in Subtropical China. Agricultural Sciences in China 2011 10(2): 259-266.

 

Hao RJ Li ZP Che YP. Differences in Organic C Mineralization Between Aerobic and Submerged Conditions in Paddy Soils of Southern Jiangsu Province China. Agricultural Sciences in China 2011 10(9): 1410-1418.

 

Wang Y Zhang B Lin L et al.. Agroforestry system reduces subsurface lateral flow and nitrate loss in Jiangxi Province China. Agriculture Ecosystems & Environment 2011 140(3-4): 441-453.

 

Tian YH Yang LZ Yin B et al.. Wet deposition N and its runoff flow during wheat seasons in the Tai Lake Region China. Agriculture Ecosystems & Environment 2011 141(1-2): 224-229.

 

Wang JY Jia JX Xiong ZQ et al. Water regime-nitrogen fertilizer-straw incorporation interaction: Field study on nitrous oxide emissions from a rice agroecosystem in Nanjing China. Agriculture Ecosystems & Environment 2011 141(3-4): 437-446.

 

Avrahami S Jia ZJ Neufeld JD et al.. Active Autotrophic Ammonia-Oxidizing Bacteria in Biofilm Enrichments from Simulated Creek Ecosystems at Two Ammonium Concentrations Respond to Temperature Manipulation. Applied and Environmental Microbiology 2011 77(20): 7329-7338.

 

Zeng J Lin XG Zhang J et al.. Oxidation of polycyclic aromatic hydrocarbons by the bacterial laccase CueO

土壤地力与定向培育—丁维新、张佳宝、孙波、杨劲松、彭新华

项目名称:土壤地力提升机制与定向培育技术研究

英文名称:Variation processes and improvement practices of soil fertility

起止时间:2012-2015

项目组组长:丁维新

项目组主要成员:张佳宝 孙波 杨劲松 彭新华 赵炳梓

项目摘要:

    1980年代以来我国粮食产量显著提高,但这种增长主要依赖水肥资源的大量投入。近年来,水肥高投入所带来的增产效应日益降低,同时造成对环境的极大危害,出现这种现象的主要原因是我国土壤地力普遍较低,一方面无法支撑作物高产对水养的需求,另一方面无法有效转化外源无机氮为有机氮在土壤中有效保存。因此,提升土壤地力已成为当前农业生产急待突破的关键技术。项目针对这一国家需求,通过研究土壤障碍因子(酸化、盐渍化)形成过程和消减机制,提出土壤障碍因子消减的理论和技术;研究土壤有机碳累积过程和在土壤微空间分布特征,阐明有机质的累积机制;研究土壤有机质—团聚体—土体构型—水养分库容的关系,提出土壤水养分库容扩增机制;研究管理措施(有机肥等)对土壤地力培育效果,开发土壤针对性的培育技术,不断完善土壤地力定向培育理论,实现我国土壤资源的永续利用。

植物营养与高效施肥—王火焰、沈仁芳、段增强、苏彦华

项目名称:土壤-植物互作与养分高效利用

英文名称:Soil-plant interaction and efficient utilization of nutrients

起止时间:2012-2015

项目组长:王火焰

项目组主要成员:沈仁芳 段增强 苏彦华 兰平

项目摘要:

    围绕肥际-土壤-根际-植物各个环节及环境要素,针对性地研究肥根相互作用过程,探讨肥际-根际协调的施肥模式。从根土界面、根微界面、土微界面出发,研究植物高效利用土壤养分的机制,以及植物协同适应酸性土壤的机制。通过调控温室环境因子的方法,包括提高土壤温度、提高CO2浓度等来提高作物根系活力和根际矿质元素有效性,从而实现养分的高效利用、温室土壤的可持续利用。利用分子生物学、电生理学等领域技术手段,深入揭示作物氮钾营养高效吸收利用的内在分子机制及其对土壤养分供应状况的响应特征,并尝试转基因育种分子调控途径在提高作物氮钾利用效率方面的可行性与实际效果。