【2023耕环四新技术发布】连作障碍土壤强还原处理修复技术

　　一、成果名称

　　连作障碍土壤强还原处理修复技术

　　二、成果简介

　　（一）背景

　　2022和2023年中央1号文件均明确指出加快发展现代设施农业。然而，设施土壤高强度利用现象十分普遍，进而导致严重的土壤退化问题，表现出以土壤结构破坏、次生盐渍化、酸化、养分失衡、土传病害爆发为特点的连作障碍现象，对农民持续增收、农产品安全和生态环境改善构成严重威胁。亟需开发高效绿色的障碍土壤修复技术，消减集约化农田土壤中并存的多种障碍因子，保障现代农业的可持续发展。

　　（二）突破的技术难点

　　南京师范大学蔡祖聪研究团队于2010年自主研发了土壤强还原处理（reductive soil disinfestation, RSD）方法，用于解决多种土壤障碍问题。该方法具有广谱性、综合性、环境友好、操作简单等特点。至今，已形成了完整的RSD处理配套技术，并编制了农业行业标准（NY/T 4312-2023）。

　　三、技术要点

　　核心技术

　　RSD是一种作物种植前的土壤处理方法，主体思想为：通过施用秸秆等含易分解碳源的农业有机废弃物、灌溉并覆膜等措施，快速创造土壤强还原环境，并使之持续2~5周，进而实现土传病害防控、退化土壤修复和耕地质量提升。具体操作可因地制宜，符合这一主体思想即可，以下为示例。

　　RSD处理操作流程

　　（A，新鲜秸秆就地粉碎还田；B干燥固体有机物料与土壤均匀混合；C，液体有机物料灌溉施入土壤；D，灌水至饱和后覆膜）

　　（一）施用有机物料

　　1.物料的种类。有机物料分为固体型和水溶型。固体型包含各类作物秸秆，新鲜或干燥均可，以及米糠、麦麸等农产品加工产生的副产品；水溶型包括糖蜜等农产品加工中产生的水溶性副产品。有机肥、畜禽粪便不宜单独使用。避免使用与计划种植作物相同的作物秸秆。

　　2.物料的施用方法。新鲜作物秸秆可就地粉碎还田；干燥作物秸秆需粉碎至≤4 mm后还田。将有机物料均匀摊撒于土壤表面，用旋耕机将有机物料与耕层土壤充分、均匀混合。新鲜和干燥作物秸秆推荐施用量分别为30和15 t/hm2。水溶型有机物料溶解于灌溉水，灌溉于已预先翻耕和平整的田块。水溶型有机物料施用推荐量为3~6 t/hm2。

　　（二）灌水

　　固体型有机物料的处理，用水灌溉；水溶型有机物料的处理，用溶解有机物料的水灌溉。采用喷灌方式最佳，在无水分侧渗和径流的情况下，灌溉量需达到耕层深度的1/2以上。

　　（三）覆膜

　　灌水结束后立即覆膜。在处理田块四周筑埂，埂外留沟，将薄膜平摊于土面，薄膜四周用土压实。宜采用厚度≥0.04 mm白色农用薄膜。农膜不得破损、漏气。

　　RSD处理覆膜示意图

　　（四）揭膜

　　处理期间若设施环境内最高气温≥35°C且最低气温≥25°C，则覆膜时间以2~3周为宜；若设施环境内最高气温≥25°C且最低气温≥15°C，则覆膜时间以4~5周为宜，覆膜达到规定时间后即可揭膜。揭膜后，若土壤通透性好，水分适宜，稍作翻耕即可用于种植；若土壤粘重，水分含量仍较高，须待土壤水分降低至适宜耕作时，再耕翻、晾晒约1周后再种植。

　　四、解决的主要问题

　　RSD处理可以（1）有效解决土壤酸化、次生盐渍化和板结的问题；（2）提高作物秸秆等农业有机废弃物的资源化利用率，保护生态环境；（3）提升耕地质量，修复退化土壤，消减蔬菜、瓜果和中药材的连作障碍，实现农业可持续生产；（4）提升土壤地力，增加土壤生物肥力，提高肥料的利用率，大幅度减少农药使用量，达到“减肥减药”的农业生产要求。

　　RSD修复蔬菜作物连作障碍效果

　　在江苏、云南、浙江等地的田间试验和示范推广结果表明，RSD处理能有效缓解土壤酸化、次生盐渍化和土壤板结等问题，对消减多种蔬菜、花卉和中药材作物的连作障碍效果显著。例如，在江苏苏州对44亩设施蔬菜土壤进行RSD处理，酸化土壤pH提高 0.52个单位，土传病原微生物消减率达92.7%~99.8%，平均增产53.1%，获得种植户和专家的一致好评。

　　五、联系方式

　　单位名称：南京师范大学；联系地址：南京市栖霞区文苑路1号；邮政编码：210023；联系人与联系方式：蔡祖聪 13815855403，zccai@njnu.edu.cn；黄新琦 13675127459， xqhuang@njnu.edu.cn；赵军 15850593886，junzhao37@njnu.edu.cn。