项目名称.docx

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项目名称

一、项目名称

广西红壤肥力与生态功能协同提升关键技术集成与应用

二、奖励类别

国家科学技术进步奖二等奖

三、主要完成单位

中国科学院南京土壤研究所，江西农业大学，广西壮族自治区农业科学院，广西大学，中国科学院亚热带农业生态研究所

四、主要完成人

赵其国，黄国勤，谭宏伟，李伏生，宋同清，何园球，潘贤章，刘永贤，罗兴录，周柳强，谢如林，刘晓利，杨尚东，熊柳梅，王淑彬

五、项目简介

本项目属于土壤生态科学技术领域。

广西地处热带亚热带地区，地质地貌结构独特，红壤比例高达67%，水热资源丰富，特有作物多样，立体布局明显，生态环境脆弱，在维护我国西部生态安全战略中占有特殊地位。

为实施国家“西部大开发”战略，着力推进西部地区农业可持续发展和生态环境改善，确保广西乃至中国西部地区粮食安全、生态安全，以及推动区域扶贫开发，开展了广西红壤肥力与生态功能协同提升关键技术集成与应用项目研究。

本项目通过多年的宏观调查、基础试验、关键技术研发及成果示范推广，揭示了广西红壤肥力与生态功能演变规律，构建了红壤旱地土壤酸化抑制与养分高效利用技术体系，优化了广西农林复合生态系统结构，集成了广西红壤和石灰土肥力与生态功能协同提升的技术体系。

项目取得了重大创新和突破：

1.探明了广西红壤肥力与生态功能演变规律，系统揭示了广西土壤肥力障碍因子，首次编制了广西土壤肥力与生态功能演变图，构建了生态高值农业理论，发展了红壤生态学学科体系，为红壤区土壤肥力提升和生态功能改善提供了理论依据和技术支撑。

项目探明了阻碍广西红壤肥力提升和生态功能恢复的关键因子，揭示了植被覆盖变化、施肥和地形因子与广西红壤旱地多元素转化的关系，构建了土壤肥力因子演变等级图，阐明了上世纪80年代以来广西土壤肥力因子变化特征；揭示了红壤生态系统的结构、功能、演变规律，建立了生态高值农业理论和模式，为实现红壤资源的高效开发和可持续利用提供了科学依据。

2.构建了红壤旱地土壤酸化抑制与养分高效利用技术体系，在广西红壤旱地木薯、玉米、甘蔗等主要作物上进行了大面积推广应用，取得了显著的经济、生态和社会效益。

构建了红壤生物-化学耦合酸化抑制和调控关键技术，提出了甘蔗、木薯种植区土壤肥力分级指标体系，并绘制了肥力等级图，编制了木薯深耕深松-黑膜覆盖-一次性施肥技术、甘蔗一次性施用的平衡施肥推荐技术体系，并提出了玉米分根区交替灌溉和水肥调控方案，建立了以氮、钾促微生物活性和多样性为核心的贫瘠红壤协同重建技术以及集秸秆覆盖、等高种植、优化平衡施肥为一体的保水改土综合调控技术。

3.构建了桉树人工林生态恢复技术体系，为广西桉树的生产布局、经营管理及产业战略调整等提供了关键技术和决策依据，优化了广西农林复合生态系统结构。

构建了适合广西红壤地区的农林土壤肥力和生态功能协同提升模式，探明了广西复合农林生态系统的土壤侵蚀过程，并建立了预测模型。

项目组提出的三大政策建议被广西自治区政府采纳，为广西桉树的生产布局、经营管理及产业战略调整等提供了关键技术和决策依据。

4.筛选出了广西喀斯特区域适生经济优良物种，集成了广西石灰土肥力与生态功能协同提升的技术体系，创建了喀斯特区域可持续发展模式，为喀斯特脆弱生态系统植被恢复和重建提供了理论依据和技术支撑。

发现了广西喀斯特植被恢复过程中灌木层植物多样性因子群是其主导影响因子，筛选出了广西喀斯特区域适生经济优良物种，其中“桂牧1号”是喀斯特区域退耕还草的首选牧草品种，构建了西南喀斯特小流域及区域草-畜业发展优化模式，助推区域脱贫致富。

项目相关成果已获省部级奖励15项，其中一等奖3项，二等奖6项。

项目获专利10件，制定技术规程4个，出版著作7部，发表论文145篇，其中SCI论文11篇。

据不完全统计，项目著作和论文共被引用1948次。

培养博士研究生5人，硕士研究生24人。

项目累计推广应用面积达4208.37万亩，新增产值2477854.13万元，新增纯收入919373.41万元。

经第三方评价，项目成果达到国际先进水平。

六、客观评价

1.科技查新报告。

2015年1月23日，项目组委托江西农业大学科技查新中心对本项目成果鉴定进行了查新（科技查新报告书编号：

2015036ND001），查新主要结论如下（与国内外同类技术比较）：

本项目通过多个单位的联合攻关，绘制了1:

50万的广西土壤肥力变化图、广西生态功能演变和广西土地利用发展布局图，开展了典型红壤区土壤酸化趋势调查研究，通过整理第二次土壤普查资料和2006年采集的3044个土壤样品测试分析，探明了广西红壤酸化过程，并构建了红壤酸化抑制关键技术；通过定位试验系统研究了典型广西复合农林生态系统中土壤侵蚀、水土流失的现状，归纳了红壤缓坡旱地甘蔗优化平衡施肥等技术，总结构建了广西红壤地区主要类型退化生态系统的恢复重建模式。

如此系统的研究广西红壤肥力和生态功能协同演变的相关工作在国内外尚未见报道。

2.项目验收意见。

本项目先后于2014年6月28日、2015年6月26日分别在南宁、北京经过两次结题验收，验收意见如下：

（1）第一次验收意见。

2014年6月28日，国家基金委在广西南宁主持召开中国科学院南京土壤研究所等单位承担的国家自然科学重点基金“广西红壤肥力与生态功能协同演变机制与调控”（U1033004）验收会。

验收专家考察了试验基地，听取了研究工作报告，审阅了相关资料。

经讨论，形成验收意见如下：

（1）该项目通过调查分析与定位试验，揭示了红壤肥力演变过程与机制、红壤肥力与生态功能的交互作用过程和反馈机制，建立了红壤肥力及生态功能的协同重建技术体系。

（2）项目已发表论文132篇，其中SCI8篇，北大版核心期刊57篇，公开出版著作3部，培养博士、硕士研究生16名。

（3）项目提供的技术资料齐全、规范。

综上所述，专家组认为该项目完成了课题任务书中所规定的各项内容，达到了预期目标，一致同意通过验收。

（2）第二次验收意见。

2015年6月26日，国家自然科学基金委员会地球科学部在北京组织召开了“地球科学领域NSFC-云南联合基金、NSFC-广东联合基金结题验收会”。

由中国科学院南京土壤研究所赵其国院士主持完成的“广西红壤肥力与生态功能协同演变机制与调控（批准号：

U1033004）”NSFC-广东联合基金重点项目通过验收。

来自全国相关单位的科技人员及验收专家近30人出席会议。

验收会上，项目主持人赵其国院士全面系统地汇报了项目4年中所完成的各项研究工作及取得的创新性成果。

该项目自2010年11月25日正式批准立项（国科金发计［2010］53号）以来，研究工作历经4年（2011年1月至2014年12月），通过数据收集和多地多点的定位试验研究及示范推广，系统研究了广西主要类型红壤系统中养分元素循环和交互作用过程，提出了土壤肥力和生态功能演变的交互作用和反馈机制；编制了1:

50万广西土壤类型分布、广西土壤肥力演变图、广西生态功能演变和广西土地利用发展布局4个图件；构建了多套广西红壤地区主要类型退化生态系统的恢复重建技术与模式；成果示范推广应用后，取得显著的经济效益、生态效益和社会效益；公开发表期刊论文129篇（其中SCI论文11篇），出版《广西红壤》、《广西生态》、《广西农业》等专著6部，申报专利7项（3项已授权）；向广西区相关部门提出3份广西红壤退化现状和治理对策建议；已培养毕业研究生13名，其中博士研究生2名。

与会专家在进行了充分的问答与讨论后，一致认为该项目不仅圆满完成预定目标且有多项指标超额完成，总体评价为“优秀”。

3.成果鉴定意见。

2015年2月8日，中国植物营养与肥料学会主持召开了该项目研究成果鉴定会。

由孙鸿烈院士任主任的鉴定委员会听取了项目研究总结报告，审阅了相关资料，并进行了质疑之后，经过认真讨论，形成鉴定意见如下：

（1）项目首次通过多点、多地调查，结合广西近50年的空间数据，编制了1︰50万的土壤图；建立了NDVI时间序列数据与土壤肥力变化规律的分析模式；明确了广西红壤区耕地pH值变化主要与土壤有机质、有效铜、交换性钙和镁、Ca/Mg比、Mg/K比等因子相关；系统阐明了广西红壤区甘蔗地优化施肥可减少地表径流和土壤养分流失；系统研究了广西桉树人工林的土壤与生态环境效应；揭示了广西红壤区林地土壤养分流失量变化规律；明确了广西石灰土土壤肥力演变机制与生态功能的耦合关系；建立了不同类型退化红壤的肥力及生态功能协同恢复重建模式与技术体系。

（2）该项研究成果对充分发挥了广西红壤地区优越的光、温、水、土和生物资源的优势与潜力，促进区域资源—环境—生态—社会的协调持续发展具有重要作用。

研究成果先后在广西武鸣县、来宾市、环江县等地推广应用，取得了显著的经济、社会效益，改善了生态环境，促进了社会和谐。

（3）该项目从2012年至2014年间成果推广应用面积共达276.47万亩，新增产值69610.38万元。

公开出版著作6部，发表论文136篇（其中SCI论文11篇），获得了专利4件。

项目研究思路清晰、技术路线合理、研究方法先进，所提供的技术资料齐全、规范。

鉴定委员会认为：

研究成果具有创新性，达到国际先进水平。

4.学术界评价。

项目出版的著作和发表的论文被学术界广泛引用。

（1）论著作被引用情况。

①著作被引用情况。

2017年9月19日，根据《中国知网》检索，得出：

项目组出版的7部著作，共被引用222次。

②论文被引用情况。

2017年9月19日，根据《中国知网》检索，得出：

项目在《土壤学报》、《生态学报》、《应用生态学报》等期刊发表的30篇代表性中文论文，总共被引用609次，下载15932次，相当于单篇被引20次、下载531次。

③论著总被引用情况。

2017年12月31日，进一步利用《中国知网》对项目发表论著被引用情况逐篇检索，得出：

项目发表的论著共被引用1948次（不完全统计）。

（2）学术报告情况。

项目主持人赵其国院士及项目组主要成员受邀在国内外学术研讨会作与本项目内容相关的学术报告100余次（不完全统计），介绍在我国广西红壤肥力与生态功能协同提升方面的取得的成就和研究进展。

5.获奖情况。

项目部分成果已先后获得省部级奖励15项，其中一等奖3项，二等奖6项。

包括：

全国农牧渔业丰收奖二等奖1项；中国产学研合作创新成果奖二等奖1项；中国产学研合作创新成果奖1项；广西技术发明奖二等奖1项；广西科技进步奖二等奖1项、三等奖1项；广西社会科学优秀成果奖三等奖1项；民革广西区提案一等奖1项；广西高等教育自治区级教学成果奖一等奖1项、三等奖1项；广西发明创造成果展览交易会参展项目银奖2项；广西自然科学优秀论文三等奖1项；广西农科院科技进步奖一等奖1项、二等奖1项。

七、推广应用情况

本项目各合作单位本着“边研究、边示范、边推广应用”的原则，将取得的成果尽快转化为生产力。

从2012年开始至2017年（还在继续进行），将项目研究取得的成果，先后在广西南宁、崇左、来宾、河池、柳州、钦州、玉林、北海、贵港、桂林等地的有关乡、镇、村推广应用，取得了显著的经济效益、生态效益和社会效益。

项目累计推广应用面积达4208.37万亩，新增产值2477854.13万元，新增纯收入919373.41万元。

主要应用推广措施：

一是加强宣传，通过网络发布、召开会议、编印《研究简报》等形式；二是通过举办培训班、免费发放技术资料等形式；三是通过学术报告形式；四是现场传授。

主要应用单位情况表

应用单位名称

应用技术

应用的起止时间

应用单位联系人/电话

应用情况

武鸣县科学技术服务中心

木薯深松深耕、节水灌溉、地膜覆盖技术

2012.1-2014.12

韦家华/0771-*******

推广应用面积66万亩，新增产量64575万公斤，新增产值35516万元，新增纯收入22375.08万元

来宾市兴宾区农业局

甘蔗应用有机肥，减少化肥用量和配套高产栽培技术

2012.1-2014.12

何天春/138********

推广应用面积94.99万亩，新增产量44.93万吨，新增产值20667.92万元，新增纯收入16868.32万元

来宾市兴宾区农业局

早晚稻应用有机肥，减少化肥用量和水稻机械化配套技术

2012.1-2014.12

何天春/138********

推广应用面积66.48万亩，新增产量4418.16万公斤，新增产值4988.66万元，新增纯收入2958.26万元

环江县科技局

石灰土牧草优质优质高效生产调控措施优化技术、石灰土脆弱生态系统农林复合修复模式与技术

2012.1-2014.12

潘龙帅/133********

推广应用面积49万亩，新增产量20090万公斤，新增产值8437.8万元，新增纯收入5625.2万元

广西六景林场、田林和青州林场

桉树林种植良种选育、按需施肥、平衡施肥和林间优化抚育管理等速丰高产种植管理配套技术

2012.1-2014.12

熊丽玲/182********

推广应用面积60.28万亩，新增产量96.43万立方米，新增产值48224万元，新增纯收入31345.6万元

广西利达农业实业有限公司

利用广西红壤肥力与生态功能协同演变机制与调控项目技术生产有机肥

2015.1-2017.6

王森/186********

新增销售额42149.00万元，新增利润4364.10万元

广西乐土生物科技有限公司

利用广西红壤肥力与生态功能协同演变机制与调控项目技术生产碱性复混肥

2015.1-2017.6

吕昆明/139********

新增销售额68037.59万元，新增利润4948.18万元

广西林茂肥料有限责任公司

利用广西红壤肥力与生态功能协同演变机制与调控项目技术生产碱性有机无机复混肥

2015.1-2017.6

聂立涛138********

新增销售额23714.43万元，新增利润1490.62万元

广西桂平市国营金田林场

用材林种植良种选育、按需施肥、平衡施肥和林间优化抚育管理等速丰高产种植管理配套技术

2015.1-2017.6

陆万年

/150********

推广应用面积78.7万亩，新增产量121.36万立方米，新增产值62986万元，新增纯收入47757.6万元

北海立地肥业有限公司

利用广西红壤肥力与生态功能协同演变机制与调控项目技术生产有机肥

2015.1-2017.6

欧勇

/136********

新增销售额17373万元，新增利润1356万元

桂林桂珠生物科技有限公司

利用广西红壤肥力与生态功能协同演变机制与调控项目技术生产有机肥

2015.1-2017.6

莫桦

/139********

新增销售额23345万元，新增利润1915万元

桂平市农业局

甘蔗应用有机肥，减少化肥用量和配套高产栽培技术

2015.1-2017.6

邹贵才

/138********

推广应用面积101.92万亩，新增产量50.06万吨，新增产值23970.5万元，新增纯收入20915.1万元

广西壮族自治区土壤肥料工作站

广西红壤肥力与生态功能协同提升关键技术在甘蔗、木薯、玉米等作物和桉树林地应用推广

2015.1-2017.6

宾士友/138********

近三年总计应用面积3691万亩，新增销售额2098444.23万元，新增利润757455.34万元。

八、主要知识产权证明目录

知识产权类别

知识产权具体名称

国家

（地区）

授权号

授权日期

证书编号

权利人

发明人

发明专利有效状态

发明专利

一种喀斯特地区乔木根系生物量的处理方法

中国

ZL201110453476.7

2013年06月05日

1209614

中国科学院亚热带农业生态研究所

宋同清；彭晚霞；杜虎；曾馥平；宋敏

授权

发明专利

一种利用稻草覆盖桂牧1号越冬的方法

中国

ZL201110451932.4

2013年12月11日

1319224

中国科学院亚热带农业生态研究所

彭晚霞；宋同清;曾馥平；宋敏；杜虎

授权

发明专利

一种甘蔗种植前的土壤改良方法

中国

ZL201410701092.6

2016年6月29日

2126773

广西壮族自治区农业科学院农业资源与环境研究所

谢如林；谭宏伟；赵其国；黄金生；曾艳；区惠平；朱晓晖；周柳强；刘永贤

授权

发明专利

一种红壤地区葡萄园的土壤改良方法

中国

ZL201410700533.0

2016年06月29日

2128734

广西壮族自治区农业科学院农业资源与环境研究所

刘永贤；曾艳；熊柳梅；白先进；邢颖；李忠义；谢如林

授权

发明专利

铲式开沟器

中国

ZL201510199352.9

2017年01月11日

2344171

广西壮族自治区农业科学院农业资源与环境研究所

黄金生；朱晓晖；李忠义；区惠平；曾艳；刘永贤；周柳强；谭宏伟；谢如林

授权

实用新型专利

一种农田可调式氨挥发采集装置

中国

ZL200621253566.6

2017年05月24日

6165059

广西壮族自治区农业科学院农业资源与环境研究所

区惠平；周柳强；黄金生；曾艳；朱晓晖；刘昔辉；谭宏伟；谢如林

授权

实用新型专利

适用于不同径流量的水田地表径流收集装置

中国

ZL200621236290.0

2017年05月24日

6165482

广西壮族自治区农业科学院农业资源与环境研究所

区惠平；周柳强；黄金生；曾艳；朱晓晖；谭宏伟；谢如林

授权

实用新型专利

双筒式植物根系原位观测系统装置

中国

ZL201620586334.6

2016年11月9日

5653674

中国科学院南京土壤研究所

潘贤章；李燕丽

授权

实用新型专利

一种便携式田间水管收放装置

中国

ZL201720288449.1

2017年11月24日

6641522

广西壮族自治区农业科学院

刘永贤；农梦玲；王道波；潘丽萍；鹿士杨；黄雁飞；危向峰；陈锦平；黄维；彭嘉宇；范稚莲；谢如林

授权

实用新型专利

一种套装花盆

中国

ZL201520213630.7

2015年10月07日

4660637

广西壮族自治区农业科学院农业资源与环境研究所

刘永贤；谢如林；农梦玲；曾艳；邢颖；李忠义

授权

九、主要完成人情况

1.赵其国，中国科学院院士、中国科学院南京土壤研究所研究员，排名第一。

项目负责人，对研究项目的提出、申请，计划和研究方案的制定起到了决定性的作用，并参与田间定位试验、典型调查、示范推广等项目的各项工作，全过程指导和参与项目总结、成果鉴定，以及撰写论文、研究报告等项目的各个环节。

对创新性成果起到了决定性作用,提出了“红壤生态学”、“生态高值农业”的理论及其方法体系，为我国整个南方红壤区实现红壤肥力与生态功能整体提升提供了理论基础和技术支持；并对广西区域土壤肥力调控和生态功能协调恢复的技术体系进行了理论水平的提升和概括。

为项目创新性技术成果

（1）、

（2）、（3）的形成作出了重要贡献。

2.黄国勤，江西农业大学教授，排名第二。

项目副主持人，全力协助项目主持人赵其国院士扎实而有效地开展项目各项试验研究和示范推广工作。

对项目技术创造性贡献主要有：

系统研究了红壤生态系统的退化规律、影响因素，提出了恢复、调控、提升系统功能的战略途径和措施。

与赵其国院士合作首次提出了“红壤生态学”的概念及学科体系，丰富了红壤科学的理论与实践内涵。

协助主编赵其国院士编撰《广西红壤》、《广西生态》、《广西农业》、《生态高值农业：

理论与实践》、《低碳经济理论与实践》、《广西红壤肥力与生态功能协同演变机制与调控综合报告》等著作。

以第一作者或通讯作者发表论文35余篇。

协助主持人赵其国院士对项目成果进行系统提炼、总结，为项目创新性技术成果

（1）、（3）的形成作出了重要贡献。

3.谭宏伟，广西壮族自治区农业科学院研究员，排名第三。

参与项目研究方案的制定，在项目实施过程中，组建广西专家项目实施工作组与院士对接，执笔撰写项目总结和研究报告，主持“广西退化复合农林土壤肥力和生态功能协同重建模式”子课题，组织并参与示范推广工作，撰写项目著作，在《土壤学报》等期刊发表论文，为项目的顺利完成起到了重要作用。

提出了广西旱作土壤肥力的综合调控技术体系，并提出了广西区域资源—环境—生态—社会的协调持续发展的重要举措。

为项目创新性技术成果

（2）、（3）的形成作出了重要贡献。

4.李伏生，广西大学教授，排名第四。

作为项目主要完成人之一，参与项目研究方案的制定，2011年1月至2014年12月，承担本项目“红壤旱地水肥变化与土壤生物活性及作物生长间的关系”的研究及项目成果的示范与辐射推广，为项目技术的推广应用作出重要贡献。

为广西主要农作物根区局部灌溉“水肥一体化”技术的研发起到了关键的作用。

发表SCI论文多篇。

为项目创新性技术成果

（2）的形成作出了重要贡献。

5.宋同清，中国科学院亚热带农业生态研究所研究员，排名第五。

作为项目主要完成人之一，从2011年1月至2014年12月，主持本项目“广西石灰土肥力与生态功能协同演变机制与调控”研究，参加田间试验和调查，取样分析测试，撰写论文、研究报告，项目结题及验收工作。

构建了广西森林和广西石山林土壤肥力时空演变图，尝试性的提出了新的石漠化概念和石漠化等级，揭示了喀斯特区域不同植被演替阶段的主导因子，提出了喀斯特小流域和区域可持续发展技术和模式，对于广西石灰土肥力与生态功能协同演变机制与调控技术体系的提出起到关键作用，共获得授权发明专利2项，著专著1本，发表论文35篇。

为项目创新性技术成果（4）的形成作出了重要贡献。

6.何园球，中国科学院南京土壤研究所研究员，排名第六。

作为项目主要完成人之一，从2011年1月至2014年12月，参与了国家自然科学基金重点项目（U1033004）的申请、计划和研究方案的制定；为该项目子课题“广西红壤旱地多元素转化及交互作用过程与机理”负责人；主要负责田间试验和调查、研究报告的编制以及相关专著的撰写，并参与项目鉴定、验收等工作，为项目的顺利实施作出重要贡献。

7.潘贤章，中国科学院南京土壤研究所研究员，排名第七。

作为成果主要完成人之一，从2011年1月至2014年12月，参与研究计划和方案的制定，田间试验和调查、采样分析及制图、撰写论文、研究报告。

主要负责广西区土壤制图、土壤肥力演变制图的理论和方法体系，完成了广西生态功能演变和广西土壤利用发展布局的研究，为项目的顺利完成作出了重要贡献。

发表论文2篇。

为项目创新性技术成果

（1）的形成作出了重要贡献。

8.刘永贤，广西壮族自治区农业科学院副研究员，排名第八。

在本项目中主要负责“复合农林生态系统肥力演变过程与机理”研究，并全力协助项目组成员在广西具体开展项目各项试验研究和示范推广工作。

从2011年1月至2014年12月，在项目实施过程中，协调项目的各项事务，参与撰写项目总结和研究报告，参与示范推广工作，参与撰写项目著作和论文；首次提出了“加强农业面源污染防治，打造广西西江流域农业生态源”的联动机制，并荣获广西社科三等奖；开展了不同类型土壤上不同林分土壤分级，为该项目获授权专利2项、编制并获颁布地方标准2项、发表论文28篇，为项目顺利完成做出了重要贡献。

为项目创新性技术成果（3）的形成作出了重要贡献。

9.罗兴录，广西大学教授，排名第九。

作为成果主要完成人之一，主持完成项目课题“广西复合农林生态系统土壤侵蚀过程与预测研究”的试验研究、总结等工作，通过多年、多点试验研究，探明了广西复合农林生态系统不同植被、不同坡度、不同垦作方式、不同作物种植对水土流失的影响机制，明确了复合农林生态系统土壤侵蚀的主要成因。

同时，基于广西各地复合农林生态系统土壤侵蚀的实地考察、调研、分析，探明了广西不同地区复合农林生