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土肥资源高效利用国家工程实验室是国家发改委批准的国家级工程实验室,旨在提高我国粮食增产增收创新能力,促进土肥资源高效利用关键技术的创新、示范与推广。

2011年8月,国家发展改革委批准了土肥资源高效利用国家工程实验室项目资金申请报告。该项目建设新型肥料研制工艺和装备、土壤有机培肥和土壤质量评价与控制、养分精准管理工程技术、退化土壤治理与生态修复工程技术等4个研发平台以及相应的监测试验平台和推广示范基地。主要建设地点山东省泰安市。

 实验室建设由山东农业大学承担,共建单位有沈阳农业大学、湖南农业大学、山东金正大生态工程股份有限公司、山东宝源生物有限公司、山东农大肥业科技有限公司和郓城工力有限公司,形成产学研一体的综合性技术研发与推广实验室平台。

通过实验室建设,组建土壤有机培肥和土壤质量提升、新型肥料研制、工艺和装备、养分精准管理技术及装备、退化土壤治理与生态修复技术4个研发平台,构建土肥资源高效利用产业化及技术推广服务体系。在土壤有机培肥、新型肥料、养分精准管理、退化土壤治理等方向取得技术创新和工程化突破。

在土壤有机培肥及有机肥加工方向:深入研究有机培肥及保护性耕作措施对土壤肥力的影响机理与调控,研制配套的加工工艺与装备,在作物秸秆还田与高效耕作技术与装备、秸秆综合利用与土壤培肥关键技术、畜禽粪便无害化处理及有机肥加工技术与装备等方面取得共性技术创新和突破。

在新型肥料研发和应用方向:围绕缓控释肥料、生物有机肥料、多功能叶面肥料等新产品研制与产业化开发,在低成本、易降解膜材料、控释性好、与作物养分需求同步的缓控释肥料研发方面实现技术创新和产业化突破;在有机物料腐熟菌、根际促生菌、抗生菌的筛选鉴定、作用机制和生产工艺等方面取得研究进展与技术创新,实现生物有机肥料产业化开发与突破;在叶面肥料高效助剂、表面活性剂、螯合技术和多功能新产品上实现技术创新与产业化。

在养分精准管理方向:依据土壤-作物养分平衡关系,应用3S技术创新集成具有我国特色的养分精准管理技术体系。在基于高光谱遥感的农田土壤养分信息获取技术、基于GIS的农田土壤养分综合管理及监测分析技术、基于作物营养的精准施肥决策支持技术以及基于GPS的智能及自动化施肥技术与装备等方面取得共性技术创新与突破。

在退化土壤治理方向:以消除区域退化土壤中的障碍因素为突破口,以改良土壤实现可持续利用为目标,在退化土壤的评价、动态监测与预警技术、典型区域农田土壤侵蚀防控与治理技术、土壤污染修复与防控关键技术、退化土壤综合治理与利用关键技术等方面取得突破性进展。

同时,针对粮食主产区土肥资源利用区域性问题,开展针对性的技术研发。通过技术创新和产业化推广,为实现全国新增粮食生产能力和农业可持续发展提供技术保障。

实验室现有固定研究人员82人,其中院士1人,教授/研究员47人,高级工程师5人,副教授21人,讲师7人,实验师2人。国家“百千万人才工程”第一、二层次人才3人,国家和省部级突出贡献中青年专家6人。现已建成的:(1)新型肥料研制、工艺和装备研究平台;(2)土壤有机培肥和土壤质量评价与控制研究平台;(3)养分精准管理技术及装备研发平台;(3)退化土壤治理与生态修复工程技术研究平台;(5)土肥资源高效利用产业化及技术推广服务体系。

实验室自2011年8月批复建设至2014年12月以来,承担各类科研项目114项,其中国家级35项,省部级42项;获得科技奖励28项,其中获国家科技奖励二等奖1项,省部级科技奖励17项,其中一等奖5项;申请专利61项,已获授权发明专利50项,实用新型5项,受理中的发明专利6项;发表论文216篇(SCI/EI44篇);制定国际标准1项,国家标准2项,行业标准3项,地方标准9项。建设期间,创制新型缓控释肥、多功能叶面肥、生物有机肥等肥料新产品32种,突破新型肥料创制、养分精准管理、土壤有机培肥和退化土壤治理的关键技术39项。

       筹建以来,已完成新建实验楼3900㎡,建设土肥资源高效利用定位监测试验中心站3个,面积各200亩,包括围栏、水利设施、道路等田间工程配套设施。建设肥料养分循环模拟监测站315㎡;建设水肥自动控制温室600㎡;建立水肥耦合效应研究旱棚900㎡;建设盆栽场地(玻璃网室大棚)300㎡、轨道型盆栽大棚600㎡。建设机井5眼(已申请调减为5眼),试验地围栏建设和围墙维修共3600m,田间土地整理与培肥624亩,624亩地的水利设施建设(含电力设施2套),田间道路建设744m。购置实验室所需的配套仪器设备共461台/套。

实验室由山东省发改委主管,依托山东农业大学建设与管理,享有相对独立的人、财、物自主权。实验室设立理事会、项目建设管理委员会和技术委员会,实验室运行本着科学决策、开放流动、产学研联动原则,内部实行理事会、实验室主任、研究方向技术带头人三级管理的运行机制。各承建单位根据其特色与优势,分工明确、协作统一、产学研联动,形成良性运转的有机整体。

通过努力,将把实验室建成我国土肥资源高效利用理论创新平台、技术研发平台、成果工程化与辐射平台、开放服务平台,成为我国土肥资源高效利用技术原始创新、新产品研发、产业化应用和高层次人才培养的重要基地,成为国内领先、国际先进的开放实验室。