课题组2026最新成果 || 农业现代化研究 | 综合施肥模式协同提升酸性红壤稻油轮作系统作物产量与土壤肥力
南方红壤区是我国重要的耕地资源，分布面积约占全国土地总面积的22.7%，贡献了全国约50%的水稻产量和90%以上的油菜籽产量，在国家粮食安全体系中具有举足轻重的战略地位。该区域形成了全国最具代表性的水稻—油菜轮作制度，这种水旱轮作模式在提高复种指数、保障粮油稳定供应方面发挥着不可替代的作用。然而，长期一年两熟的高强度种植与集约化管理导致土壤养分持续消耗，加之氮肥过量施用，与红壤“酸、黏、贫瘠”的固有理化特性相叠加，使土壤酸化问题日益加剧。因此，如何在不增加环境负担的前提下，同步实现作物增产、酸化阻控与地力提升，已成为该区域农业绿色转型的关键难题。湖南农业大学张振华教授团队通过田间定位试验，系统比较了四种施肥模式对酸性红壤稻油轮作系统作物产量与土壤肥力的影响。结果表明：与常规单施化肥模式（T1）相比，耕地质量与产能协同提升模式（T4，油菜季：油菜专用肥+有机肥替代30%氮+中微量元素+石灰；水稻季：化肥+有机肥替代30%氮+硅肥）表现最优。T4处理使油菜产量提高58.2%，水稻产量提高18.5%；同时，油菜季和水稻季土壤pH分别提升0.58和0.59个单位，土壤有机质、全氮、速效钾及微生物量碳氮含量均显著增加。基于土壤质量指数（SQI）的评价显示，T4处理的综合土壤质量在两季中均显著高于其他处理，排序为T4 > T2 > T3 > T1。进一步分析发现，T4模式之所以实现协同增效，在于其“调理酸度+提升地力+精准供肥”的多维度干预：石灰快速中和土壤活性酸，改善根系环境；有机肥部分替代化肥，增加土壤有机质并激发微生物活性；油菜专用肥及中微量元素实现养分精准匹配；水稻季增施硅肥，满足水稻对硅的特异需求。相关性分析表明，油菜产量与土壤有机质、全钾、速效钾、全氮和硝态氮含量呈显著正相关；水稻产量则与土壤pH、有机质、全氮、全钾、速效钾及微生物量碳含量显著正相关，证实了上述协同路径的科学性。值得注意的是，仅注重地力培育的T2模式（化肥+有机肥+石灰）虽能提升油菜产量和土壤pH，但对水稻增产效果有限；而仅注重产能提升的T3模式（油菜专用肥+中微量元素；化肥+硅肥）虽阶段性促进作物增产，但对土壤酸化的改良作用较弱，长期实施仍可能受酸化制约。这说明，在酸性红壤区，单一措施难以系统解决多重障碍，必须将酸化改良、有机培肥和作物特异营养调控有机结合。图3 不同施肥模式下土壤质量指数（SQI）的比较（对应论文图4：T4处理SQI值在油菜季和水稻季分别达4.28和5.12，显著高于T1的2.97）图4 作物产量与土壤性质的相关性网络（对应论文图5：油菜产量与SOM、TK、AK、TN、NO₃⁻-N显著正相关；水稻产量与pH、SOM、TN、TK、AK、MBC显著正相关）湖南农业大学资源学院罗仕杰为论文第一作者，张振华教授为通讯作者。相关研究成果以“不同施肥模式对酸性红壤稻油轮作系统作物产量与土壤肥力的影响”为题发表在《农业现代化研究》上（论文编号：1000-0275.2025.0917）。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。论文链接（DOI）：10.13872/j.1000-0275.2025.0917
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