“萬(wàn)物土中生，有土斯有糧”，土壤是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此科學(xué)地認(rèn)識(shí)土壤、保護(hù)土壤、培肥土壤尤為重要。特別是進(jìn)入新時(shí)代，人們不僅關(guān)心土壤的數(shù)量，更關(guān)心土壤的質(zhì)量。水稻是中國(guó)三大糧食作物之一，我國(guó)有超過(guò)2/3 的人口以大米為主食，水稻種植面積約占全球的1/5，在我國(guó)的糧食安全保障體系和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。了解水稻土肥沃程度和科學(xué)培肥是當(dāng)前保障水稻豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)糧食安全的重要內(nèi)容。

我國(guó)水稻土面積為2978.0 萬(wàn)hm2，約占全國(guó)耕地面積的1/5。我國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)水稻土分為四大區(qū)域：東北區(qū)，主要分布在吉林、黑龍江；長(zhǎng)江中下游區(qū)，主要分布在江蘇、上海、浙江、安徽、江西、湖北、湖南；西南區(qū)，主要分布在四川、重慶、云南、貴州；華南區(qū)，主要分布在福建、廣東、廣西、海南（羅霄等，2011）。可見，我國(guó)水稻種植區(qū)分布廣泛，水稻土類型較多。水稻土是在以種植水稻為主的耕作制度下，通過(guò)人為管理措施影響而形成的。各水稻種植區(qū)域的肥料施用、耕作措施、田間管理等人為管理存在差異，同時(shí)土壤母質(zhì)、氣候、地形和水文等外部因素也可能會(huì)對(duì)土壤肥力的潛在價(jià)值產(chǎn)生一定程度的影響（Bünemanna et al.，2018），導(dǎo)致水稻土肥力高低水平存在高度的空間異質(zhì)性。因此，研究我國(guó)不同稻作區(qū)的土壤肥力時(shí)空變化規(guī)律，對(duì)指導(dǎo)農(nóng)民合理培肥和水稻可持續(xù)生產(chǎn)具有至關(guān)重要的作用。

土壤肥力的演變是一個(gè)相對(duì)漫長(zhǎng)的過(guò)程，需要長(zhǎng)期定位試驗(yàn)才能很好地監(jiān)測(cè)其變化過(guò)程。因此，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院聯(lián)合全國(guó)各稻區(qū)優(yōu)勢(shì)科研單位，基于各稻區(qū)長(zhǎng)期定位試驗(yàn)和典型區(qū)域的調(diào)查數(shù)據(jù)，由點(diǎn)到面，開展稻田土壤肥力時(shí)空變化和肥力提升原理的研究，將相關(guān)研究結(jié)果整理撰寫了《典型稻作區(qū)土壤肥力時(shí)空變化與提升原理》（張會(huì)民等著. 北京：科學(xué)出版社，2022.2），對(duì)于各稻作區(qū)的可持續(xù)培肥和管理具有重要指導(dǎo)意義。

“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“高產(chǎn)稻田的肥力變化與培肥耕作途徑”集中了全國(guó)各稻作區(qū)優(yōu)勢(shì)科研單位，大家通力協(xié)作、聯(lián)合攻關(guān)，基于各稻作區(qū)長(zhǎng)期定位試驗(yàn)和典型區(qū)域的調(diào)查，由點(diǎn)到面，開展稻田土壤質(zhì)量時(shí)空變化和肥力提升原理的研究，最終完成該書。

全書系統(tǒng)闡述了我國(guó)典型稻作區(qū)土壤物理、化學(xué)、生物肥力的時(shí)空變化特征，具有高度的科學(xué)性、概括性和指導(dǎo)性；明確了不同耕作和施肥模式下，稻田不同肥力狀況與生產(chǎn)力水平的內(nèi)在關(guān)系；闡明了不同耕作和施肥模式下稻田肥力和生產(chǎn)力之間的相互耦合關(guān)系；探明了典型稻作區(qū)稻田肥力和生產(chǎn)力的主要驅(qū)動(dòng)因素及關(guān)鍵障礙因子；彌補(bǔ)了我國(guó)缺乏專門針對(duì)稻作土壤肥力時(shí)空變化特征及其與生產(chǎn)力耦合關(guān)系方面研究的不足。該書的出版將促進(jìn)我國(guó)土壤質(zhì)量培育科學(xué)的發(fā)展，進(jìn)一步豐富稻田土壤質(zhì)量研究理論成果。

▍第一章  高產(chǎn)稻田及土壤肥力評(píng)價(jià)進(jìn)展

概述了我國(guó)高產(chǎn)稻田的分布和特征、稻田土壤肥力評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法進(jìn)展，以及高產(chǎn)稻田培肥耕作的主要措施。

▍第二章  典型稻作區(qū)稻田土壤肥力空間變化特征

從縣域尺度和田間剖面監(jiān)測(cè)深入探討了不同稻作區(qū)土壤的肥力水平和垂直空間變化特征，并總結(jié)了全國(guó)典型稻區(qū)土壤肥力空間變化特征。

• 從主要稻區(qū)典型施肥和耕作長(zhǎng)期定位試驗(yàn)點(diǎn)，以及典型縣域稻田土壤肥力的空間變化來(lái)看，我國(guó)主要稻區(qū)土壤pH 整體呈弱酸性；

• 土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和堿解氮含量均呈現(xiàn)南方雙季稻區(qū)最高、東北一熟稻區(qū)和長(zhǎng)江中下游水旱輪作稻區(qū)次之、西南水旱輪作稻區(qū)最低的空間變化特征；

• 土壤有效磷含量的空間變異較大，除長(zhǎng)江中游雙季稻區(qū)外，其余稻區(qū)土壤有效磷均接近或超過(guò)土壤有效磷的農(nóng)學(xué)閾值，存在潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)；

• 土壤速效鉀含量整體表現(xiàn)為北高南低、西高東低的變化趨勢(shì)；

• 各稻區(qū)土壤肥力指數(shù)的變幅較大，呈西低東高、南低北高的趨勢(shì)，總體而言，我國(guó)南方稻區(qū)的土壤肥力存在提升空間。

▍第三章  典型稻作區(qū)稻田土壤肥力時(shí)間演變與評(píng)價(jià)

基于典型稻區(qū)持續(xù)30 年以上的不同施肥和耕作長(zhǎng)期定位試驗(yàn)，以及典型縣域的調(diào)查監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，由點(diǎn)及面，從土壤物理肥力、化學(xué)肥力和生物肥力三個(gè)方面歸納了各稻區(qū)高、中、低肥力稻田土壤肥力時(shí)間變化特征，并對(duì)土壤綜合肥力及其與生產(chǎn)力的關(guān)系進(jìn)行了評(píng)價(jià)，同時(shí)總結(jié)了全國(guó)典型稻區(qū)土壤肥力時(shí)間變化特征。例如，高肥力稻田—西南稻區(qū)土壤pH 近30 年上升了約0.47；長(zhǎng)江中游、中下游雙季稻區(qū)從20 世紀(jì)80 年代開始的30 年間，土壤pH下降了0.36 ～ 0.66，與高、中肥力稻田相比，低肥力稻田土壤pH 下降幅度更大。

▲ 2007～2017年方正縣稻田土壤綜合肥力指數(shù)變化

▍第四章  高產(chǎn)稻田土壤肥力提升原理

主要針對(duì)各稻區(qū)土壤肥力提升面臨的具體問(wèn)題，依托不同施肥和耕作定位試驗(yàn)，有側(cè)重的加強(qiáng)土壤物理、化學(xué)和生物指標(biāo)監(jiān)測(cè)，結(jié)合統(tǒng)計(jì)分析方法，研究關(guān)鍵指標(biāo)對(duì)土壤肥力的作用機(jī)制，從土壤有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀化學(xué)計(jì)量比、微生物等土壤肥力指標(biāo)變化及土壤綜合肥力評(píng)價(jià)等方面論述了高產(chǎn)稻田肥力提升的原理，為各稻區(qū)土壤培肥技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

▍第五章  高產(chǎn)稻田土壤肥力可持續(xù)管理

我國(guó)稻田分布廣泛，種植制度復(fù)雜。溫帶地區(qū)主要為一熟水稻，暖溫帶地區(qū)主要為稻麥兩熟，亞熱帶地區(qū)除部分為稻—麥輪作外，主要為稻—稻—麥、稻—稻—油、稻—稻—肥和稻—稻—冬閑等模式。由于各區(qū)域水肥特性、管理等諸多方面的差異，不同地區(qū)間稻田生產(chǎn)力存在很大差異。本章主要針對(duì)我國(guó)主要稻區(qū)土壤肥力時(shí)空變化驅(qū)動(dòng)因子，結(jié)合各稻區(qū)水稻生產(chǎn)管理措施的特點(diǎn)，提出相應(yīng)的稻田土壤培肥技術(shù)與模式，以保持水稻豐產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)。

本書由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所、西南大學(xué)、江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)、四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、江西省紅壤研究所、安徽科技學(xué)院、蘇州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院等我國(guó)典型稻作區(qū)科研院所的科技工作者共同撰寫。

需要特別強(qiáng)調(diào)的是，該書在各長(zhǎng)期試驗(yàn)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了大尺度（典型縣和區(qū)域）的土壤肥力演變特征，系統(tǒng)回答了當(dāng)前我國(guó)稻田生產(chǎn)的區(qū)域問(wèn)題，從而為不同稻作區(qū)施行針對(duì)性的培肥措施提供了參考。

未來(lái)希望我國(guó)土壤學(xué)研究以耕地質(zhì)量和土壤健康為核心，提升國(guó)內(nèi)外聯(lián)網(wǎng)觀測(cè)平臺(tái)，重點(diǎn)開展包括土壤微生物和土壤動(dòng)物在內(nèi)的長(zhǎng)期機(jī)理性研究，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展形勢(shì)，開拓思路，集智攻關(guān)，在土壤肥力質(zhì)量提升的基礎(chǔ)上，關(guān)注以土壤健康為導(dǎo)向的土壤生態(tài)系統(tǒng)“界聯(lián)網(wǎng)絡(luò)”的高效循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。以期讓土壤科學(xué)在解決土壤肥力與提高作物生產(chǎn)力、國(guó)土規(guī)劃整治、區(qū)域環(huán)境治理和污染土壤修復(fù)、生態(tài)系統(tǒng)退化防治和應(yīng)對(duì)氣候變化等諸多方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。