湖南省中俄流域生态治理国际科技创新合作基地是2018年3月经湖南省科学技术厅认定的首批18家国际科技创新合作基地之一。以湖南财政经济学院湖南省经济地理研究所和俄罗斯科学院基础生物研究所为技术单位,重点围绕国际科技人才引进、农业生态系统综合治理技术创新及试验示范等方面开展工作,旨在建设面向国际科技前沿、具有高水平研发能力、人才集聚和示范引领的创新平台。
现已在湖南省建成1个综合试验示范站、1个产学研合作中心和4个示范站(点),在俄罗斯建成试验示范站2个,立项、完成省部级项目11项(国际合作专项项目),发表论文60余篇,出版专著3部,申请专利3项,获得省科技进步二等奖1项,研究成果在巴西、南非、新西兰、白俄罗斯、中国应用初见成效,国际影响力明显提升。
重点科研成果说明:
(1)亚热带红壤山丘缓坡地保护和高效利用:破解了制约我国亚热带山丘缓坡地高效利用的技术难题,提出了多项土壤改良的新方法,先后在宁乡、望城、桃源、凤凰等典型农业生产区开展技术应用示范面积约500亩,土地利用率提高50%-100%,坡地农林牧生产经济效益提高2倍以上。
(2)稻田土壤重金属治理:通过引进俄方先进的“硅介导控制土壤-作物系统中镉、铅和铬活性技术”,对供试材料的硅肥原料进行筛选和活化处理,解决了传统Si肥效率不高、容易失活等问题,形成了Ca-Si、Si-EDTA协同开展对Cd消减的田间试验示范模式。新型硅技术可以降低15%-63%的土壤Cd迁移和41%-90%(平均45%以上)的稻米Cd累积,实现增产5%-29%,基本能够满足中、低度镉污染的水稻生产区土壤安全绿色的生产稻米。
(3)农业减肥减药:通过试验示范研究,新型硅技术可以在实现Cd污染修复前提下,减少30%的传统NPK化肥施用量和50%-70%的农药施用量,相当于将农业投入间接能量降至229-311 sej/MJ/亩,约为4-5kg标准煤消耗。根据湖南省2018年水稻播种面积计算,使用新型硅技术每年将减少25.6-32万t标准煤消耗,全国可减少200万t的标准煤消耗。
(4)农田温室气体减排:施用硅肥可以显著提高水稻根系生物量(增幅为11.01%-27.85%),增加作物根系微生物活动,促进水稻根部对CO2的固定(从5.9 t·ha-1提高到14.9 t·ha-1),保证土壤有机质积累,在根际土壤中形成碳汇。矿质肥料施用量的减少,可以降低30%-40%甚至更多的氮氧化物排放,而且硅材料吸附和硅介导促进反硝化过程完全形成N2,从而有效减少N2O排放。
(5)科研成果示范与推广:先后在湖南宁乡、望城、桃源、凤凰等多地建立了野外试验示范站点6个,涵盖农田重金属污染治理,优势和特色水果的改良和提质,土壤改良和地力提升,硅组配肥、微生物有机肥的试研试产等内容,为湖南农业生产因地制宜探索出了不同的区域生产模式,切实改善了人居环境水平。
