内蒙古自治区科学技术厅

近日，内蒙古农业大学农学院刘景辉教授科研团队在国际知名期刊《土地退化与发展》与《土壤与耕作研究》（SCI 1区TOP）发表了“在旱地农业生态系统中探索用聚丙烯酰胺改善土壤健康和燕麦生产力的土壤改良策略：一次性与每年重复施用”、“每年多次施用褐煤腐植酸改良剂改善旱地作物生产性能和土壤性质”的最新科研成果，我区在土壤改良剂提升燕麦产量及旱作农田地力机制研究中取得新进展。

图1燕麦田间生长状况

该研究在内蒙古长城沿线旱作区开展为期5年的田间观测试验，揭示了不同年限施用土壤改良剂聚丙烯酰胺（PAM）和腐植酸（HA）等土壤改良剂对旱作区土壤质量和燕麦产量稳定性的影响机制。研究结果发现了PAM的长效性和累积效果，确定了PAM对旱作燕麦田土壤质量和燕麦增产增效的长效性和累积效果的定量效应。另外，发现了在旱作燕麦田，连续2年以上施用PAM不仅对施入层（0-20 cm）而且对近施入层（20-60 cm）的土壤酶活性具有显著的改善作用。项目研究结果表明，连续多年施用75 kg hm-2PAM是改善干旱及半干旱地区土壤质量和促进燕麦生长的可行策略。此外，研究发现重复至少2年施用HA可为燕麦提供良好的生长环境，有效提高燕麦籽粒蛋白、籽粒产量、水分利用效率以及氮素生产力并提高了土壤有机碳含量、促进表层和底层土壤养分的周转。

此外，科研团队通过比较了4种土壤改良剂在不同施用方式下旱区土壤质量参数以及作物特性，明确了土壤改良剂的最佳施用量以及不同类型土壤改良剂的差别。并进一步对不同土层、不同时期的土壤水分、有效养分、酶活性、微生物进行探究，揭示了土壤理化特性、酶活性、微生物群落在空间和时间尺度上的分布模式及其与作物产量和品质之间的联系。该研究加深了土壤改良剂施用后植物与环境和微生物之间复杂相互作用对作物产量和品质调控机制的理解，为改善旱作农田生态环境从而产出更高质量的作物提供理论依据。

图2 土壤改良剂改善土壤质量和促进燕麦生长的示意模型

近十年来，刘景辉教授团队重点围绕我区燕麦等优势特色作物，在土壤改良剂抗旱增产机制及其与提升地力的相关性开展了深入系统的研究工作，取得了创新性的成果，为自治区杂粮的绿色旱作种植和可持续生产提供了理论依据。该研究得到了国家重点研发计划国际合作重点专项 “燕麦抗逆种质资源创新及抗逆栽培生理调控”、国家燕麦荞麦产业技术体系、国家自然科学基金项目和自治区科技项目的支持，有效促进和提升了我区燕麦科技创新能力和产业发展水平。

论文链接： https://doi.org/10.1002/ldr.3482

https://doi.org/10.1016/j.still.2021.105306

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