土壤改良研究团队

  作者: 未名   来源: 橡胶研究所  日期: 2022-02-07   点击:        打印  ] 我要分享

  一、研究方向

  围绕“科研与应用”两个方向,以热区橡胶园等单一或复合种植系统中土壤退化与可持续利用为研究主体,加强橡胶及热带经济作物种植园土壤质量演变规律、退化机理及恢复重建研究,探明橡胶及热带经济作物土壤养分贫瘠化、酸化、沙化等演变规律和内在退化机制,针对性研究热区土壤恢复和重建关键技术和产品,服务于天然橡胶及热带经济作物等产业,促进其可持续发展。


  二、团队成员

  团队成员10人。其中,科研人员6人,在读研究生1人,科研辅助人员3人。科研人员中研究员2人,副研究员2人,助理研究员1人,研究实习员1人,课题组长为吴敏研究员。          

  吴敏   博士/研究员,1999年和2002年分别本科、硕士毕业于贵州大学土壤学专业,2011年博士毕业于海南大学植物分子遗传专业。主要从事热区土壤改良技术和相关土壤改良产品的研发。发表学术论文50余篇,获发明专利4项,软件著作权10项,获海南省科技进步一等奖、二等奖各1项。主持科技部、农业部、海南省重点研发等研究项目10余项,参与科技部、农业部、海南省等研究项目20多项。  


   韦家少 硕士/研究员,1987年本科毕业于华南农业大学农学专业,2000年硕士毕业于华南热带农业大学作物栽培学与耕作学专业。主要从事热区特色经济作物营养和施肥管理、热区土壤改良和相关土壤改良剂和新型肥料的开发。发表学术论文50余篇,获发明专利3项,软件著作权2项,获海南省科技进步奖3项。近几年主持科技部、农业部、海南省等研究项目8项,参与科技部、农业部、海南省等研究项目20多项。


   王大鹏  博士/副研究员,2004年本科毕业于吉林农业大学,森林资源保护专业,2007年 硕士毕业于华中农业大学植物学专业,2011年博士毕业于中国农业大学生态学专业。主要从事热区土壞养分资源管理与施肥技术创新研究。参加工作以来,累计主持包括国家自然科学基金青年基金、海南省高层次人才等项目6项;以第一作者或通讯作者共发表学术论文26篇;主编出版专著1部;以第一发明人授权国家发明专利2项。


  张先   49岁,硕士/副研究员。1998年本科毕业于西北林学院森林资源保护系森林保护专业,2008年硕士毕业于福建农林大学资源与环境学院土壤学专业。主要从事热区土壤保育研究。主持海南省自然科学基金高层次人才项目1项,参与国家自然基金面上项目1项,参与海口大致坡镇良坡村精准扶贫模式研究、东方市受污染耕地安全利用与pH值提升等多项科研项目。发表学术论文9篇。2018年组织申报林业调查规划设计资质,为橡胶所首次申请获得林业调查规划设计资质。


   王桂花 硕士/助理研究员。 2006年硕士毕业于华南农业大学植物营养学专业。主要从事热区土壤改良剂和微生物菌肥研发与应用。参加工作以来,主持海南省基金和中国热带农业科学院橡胶研究所基本科研业务费各1项;参与科技部、农业部、海南省等研究项目5项;以第一作者发表学术论文2篇,其中SCI收录1篇。 


   詹杉   硕士/研究实习员。 2021年硕士毕业于中国农业大学植物营养学专业。主要从事主要从事热区土壞养分资源管理与施肥技术创新研究。发表学术论文1篇。


  三、重要研究进展

  (1)连作障碍土壤综合改良技术:项目组形成了一套豇豆连作障碍土壤综合改良技术体系有效解决了三亚市崖州区豇豆死苗问题,获得了新华网、农民日报、南海网等媒体的报道,该技术体系包括:(1)土壤消毒:施用石灰氮等土壤熏蒸剂和消毒剂60-100kg/亩,消除或减少土壤有害微生物;2)地膜覆盖:在田间土壤饱和含水量70%左右,土壤消毒剂施用后马上进行,用以提高土壤温度,增强土壤消毒效果;(3)土壤改良:施用针对本村土壤理化性状特征而配制的土壤改良剂250-300kg/亩,改善土壤物理性状、平衡土壤营养、钝化土壤有毒物质;(4)土壤有益微生物培养:施用生物有机肥或菌肥250-300kg/亩,提升土壤有益微生物种类和数量。2020年8-10月,运用该技术体系对三亚市崖州区凤岭村980亩豇豆种植土壤进行改良,使豇豆采收期从5次延长到20次,提升豇豆产量19%-423%。


  (2)橡胶园土壤氮循环:

  从橡胶林土壤氮行为、橡胶林氮调控及橡胶树施氮技术等方面展开了橡胶园土壤氮循环的系统研究。首先,分析了橡胶林土壤总硝化和反硝化特征及影响因素,揭示,在强酸性、寡营养(低碳、低氮)的砖红壤中,土壤有效氮形态和数量能够显著影响土壤硝化和反硝化过程。但碳源的缺乏是限制土壤硝化和反硝化过程的主要因素;其次,系统地开展了橡胶林氮肥施用后的损失去向研究,揭示,高温、高湿和强降雨的热带季风气候条件下,橡胶林酸性砖红壤氮肥施用后具有较高的损失率和较低的残留率。推测,在该气候和土壤条件下橡胶树对氮肥的吸收率可能较低;再次,基于橡胶林生态系统氮素输入和输出的平衡关系、橡胶树需氮量与树龄的相关关系,发明了一种确定橡胶树氮肥推荐施用量的方法。该发明以树龄作为唯一参数来计算橡胶树氮肥施用量,能够简便地确定橡胶树大致合理的氮肥推荐施用量,解决了以往橡胶树推荐施氮中测试工作繁重、参数指标难以确定等问题,为高产、优质橡胶树合理施氮量的确定提供了重要的参考依据。


  四、主要研究成果(获奖情况、重要代表性专利、重要代表性论文、主推科技产品或品种等)

  (一)获奖成果:热带主要经济作物酸化土壤改良技术与应用

  热带主要经济作物种植园酸化土壤改良技术与应用,获2019年海南省科技进步一等奖。该成果揭示了海南省近25年热经作园土壤酸化趋势,解析了土壤酸化的驱动因子,明确海南省热带经济作物种植园全面酸化,驱动因子包括施肥、土壤性质和高温多雨的气候条件,其对土壤酸化的贡献率分别为41%,24%和35%;探明了热经作农业废弃物及施肥等管理措施对酸化土壤改良的作用,创建了农业废弃物及其生物炭治酸关键技术、有机无机配施阻酸关键技术、土壤改良剂协同增效治酸关键技术和化肥平衡施用减肥增效控酸关键技术等一套“治酸、控酸、阻酸”关键技术体系;根据土壤酸化空间变化特征与分区管控原则,采用治酸控酸阻酸与培肥相结合的方法,构建了酸化土壤分区信息化管理技术模式。经4省多点大面积示范,土壤pH平均提高0.5个单位,作物增产10%-22%。该成果近三年在橡胶园、槟榔园、芒果园、香蕉园、椰子园、胡椒园、荔枝园、菠萝园推广应用,累计推广637万亩,新增经济效益12.2亿元,促进了酸化防治与肥力提升协同发展。同时,该成果填补了大尺度下热区经济作物种植园土壤酸化演变规律与机制、防治技术体系和信息管理模式研究的空白;形成的系列知识产权,得到国内外同行的广泛认可,提高了我国热区土壤研究团队的影响力;延缓了热经作园土壤酸化,促进了科技支撑热带经济作物产业发展的能力,助推海南省生态文明建设和热带特色高效农业发展,社会经济生态效益显著。  

 

  (二)重要代表性专利:

  1.  王大鹏,薛欣欣,茶正早,罗雪华,郭澎涛;一种橡胶树专用肥料包,2021-9-14,中国,ZL202010003878.6.

  2.王大鹏,罗雪华,王文斌,邹碧霞,张永发,薛欣欣;确定橡胶树氮肥推荐施用量的方法,2017-12-19,中国,ZL 201710223095.7.

  3.吴敏, 韦家少; 孙海东; 何鹏; 吴炳孙; 高乐.农业废弃物作为酸性土壤改良剂的筛选和利用方法.2016-03-23,中国,ZL 2015 1 0234247.4

   4.韦家少; 吴炳孙; 何鹏; 吴敏; 高乐.橡胶园土壤养分动态管理方法.2016-03-09,中国,ZL 2015 1 0234246.X

  5.吴敏; 何鹏; 吴炳孙; 韦家少.王大鹏.橡胶园酸化土壤改良方法.2013-10-02,中国,ZL 2013 1 0060033.0

  6.何鹏; 吴敏; 吴炳孙; 韦家少; 王大鹏.土壤养分分区管理方法.2013-11-03,中国,ZL 2013 1 0037694.1


  (三)重要代表性论文

  1.吴敏,韦家少*,何鹏,等.腐殖酸类营养型改良剂施用对火龙果果园土壤理化特性及幼茎养分含量的影响[J].热带作物学报,2020,41(02):211-216

  2.韦家少,吴敏,何鹏,等.复混肥及施用方法对木薯产量构成因素、土壤养分及经济效益的影响[J].热带作物学报,2018,39(12):2343-2349.

  3.王大鹏,郑亮,罗雪华,等.砖红壤不同温度、水分及碳氮源条件下硝化和反硝化特征[J].2018,49(3):616-620

  4.王大鹏,杜玉赫,罗雪华,等.橡胶林下砖红壤不同氮肥处理氨挥发特征[J].生态环境学报 2018, 27(4): 685-691

  5.王大鹏,吴小平,罗雪华,等.基于BaPS技术的橡胶林土壤呼吸研究[J].热带作物学报 2018,39 ( 3 ): 415-420

  6.王大鹏, 郑亮, 吴小平, 等. 旱地土壤硝态氮的产生、淋洗迁移及调控措施[J]. 中国生态农业学报, 2017, 25(12): 17311741

  7.吴敏,韦家少,孙海东,等.热带农业废弃物对橡胶园土壤酸度的影响[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2017,45(03):170-175.

  8.吴敏,韦家少,孙海东,等.生物质炭对橡胶园土壤酸度及交换性能的影响[J].中国农业科技导报,2017,19(03):98-107.

  9.吴敏,韦家少,孙海东,等.植物物料及其生物炭对酸性土壤的改良[J].热带作物学报,2016,37(12):2276-2282.

  10.吴敏,吴炳孙,韦家少,等.儋州市橡胶园土壤磷素空间变异及分区管理研究[J].广东农业科学,2013,40(10):65-67.

  11.吴敏,吴炳孙,韦家少,等.儋州市橡胶园土壤氮素空间变异及分区管理技术[J].热带作物学报,2013,34(09):1636-1640.

  12.韦家少,何鹏,吴敏,等.不同土壤类型橡胶林地土壤肥力及酶活性的特征[J].热带作物学报,2010,31(01):6-13.

  13.吴敏,何鹏,韦家少.海南省胶园土壤肥力的综合评价[J].中国土壤与肥料,2009(2):1-5


  四、主推科技产品:

  1、“健土宝”高效酸性(营养型)土壤改良剂

  针对热区土壤酸化特点,采用先进的生产工艺,将高品质腐殖酸、生物质碳、生物活性物质、沸石粉、各种微量元素等平衡配比而成,能高效、长效的稳定调理土壤酸度,改善土壤板结状态,施用后可使土壤pH提升0.5-1.5单位,作物增产10-30%。可视作物和土壤订制专用型土壤改良剂,也可用通用型土壤改良剂进行土壤改良。

  2、作物配方肥

  在热带经济作物营养诊断的基础上,结合自主研发的“土壤养分分区管理技术”,精准配制热带经济作物配方肥,在昌江、儋州、白沙、琼中等地橡胶、木薯、香蕉与火龙果等作物上大量推广应用,增产达到15%以上。

  橡胶树割面营养增产素是橡胶树产量刺激剂,含有多种橡胶生长与产胶必需的营养元素、微量元素以及代谢调节剂等,能克服或减少使用单方乙烯利刺激割胶引起的橡胶树过度长流、干含急剧下降和死皮增加等副作用,表现出良好的稳产增产效应。

  3、“增胶宝”橡胶树割面营养增产素和保护剂

  橡胶树割面保护剂是根据橡胶树抗寒机理研制而成,适用于橡胶树冬季停割后割面防寒。

  本系列产品在海南农垦系统植胶区已大面积推广应用30多年,近五年在儋州、琼中、白沙、临高等市县累计应用10多万亩,增产与保护割面效果显著。