潜育化水稻土改良现场
进入新世纪，确保口粮安全已成为重要国家战略。南方水稻常年植稻面积3.76亿亩，占全国水稻总面积的82.7%，其中低产水稻土约占1/3。长期以来，低产水稻土的障碍因素不明、改良技术和产品缺乏、综合配套模式不足已成为制约稻田地力提升的关键瓶颈。
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所周卫团队以5大典型低产水稻土为研究对象，以破解低产障碍为目标，以“阐明低产障碍—创新改良技术—研创改良产品—集成改良模式”为研究主线，通过10余年系统研究，全面构建了南方低产水稻土改良与地力提升技术体系，大幅度提升了低产水稻土的肥力水平、产量与综合效益。研究成果“南方低产水稻土改良与地力提升关键技术”获2016年国家科技进步奖二等奖。近日，《中国科学报》记者对其进行了专访。
创建生物肥力指标
我国是世界上的水稻生产大国。水稻种植多集中在南方，即长江中下游、西南、华南三大稻区。“高产水稻土是水、肥、气、热相协调的土壤。而低产土壤由于存在着种种障碍因素，导致水稻产量比较低。南方低产水稻土主要有黄泥田、白土、潜育化水稻土、反酸田/酸性田、冷泥田等5大低产类型。”周卫向记者介绍。
周卫介绍，黄泥田特点是“瘦”，其熟化度低，有机质缺乏；白土特点是“板”，其漂洗严重，淀浆板结，耕层较浅，砂多粘少；潜育化水稻土特点是“烂”，其深水久灌，土壤长期处于还原物质毒害状态；反酸田/酸性田特点是“酸”，其酸度强、全硫，H+和Al3+含量高，微生物活性差；冷泥田特点是“冷”，其水多渍害、土温低。
当多数人还在关注土壤的物理、化学性质时，周卫领衔的科研团队已开始研究土壤的生物指标，并建立了5种类型低产水稻土质量评价的最小数据集。
黄泥田质量评价的最小数据集为全氮、速效钾、有效硅、微生物量碳和丛枝菌根真菌（AMF），低产水稻土质量指数为0.50；白土为全氮、有机质、pH、脱氢酶和AMF，低产水稻土质量指数为0.50；潜育化水稻土为速效钾、微生物量碳、β-葡萄糖苷酶、总细菌和AMF，低产水稻土质量指数为0.50；反酸田/反酸田为全氮、pH、有效硅、有效锌和微生物量碳，低产水稻土质量指数为0.60；冷泥田为全氮、有效磷、酸性磷酸酶、总细菌和AMF，低产水稻土质量指数为0.43。
团队研明了低产水稻土资源状况及养分特征，发展了低产水稻土质量评价新方法，首次建立了涵盖生物肥力指标的质量评价指标体系，突破了长期以来南方水稻土低产障碍不明的关键瓶颈。
“5种类型低产水稻土的划定将对低产水稻土的定性描述推向定量表征，由理化描述推向生物表征，深化了对低产田障碍因素的认识。该评价方法对其他低产土壤的评价也具有重要借鉴和引领作用。”周卫表示。
