“萬物土中生，有土斯有糧”，土壤是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此科學地認識土壤、保護土壤、培肥土壤尤為重要。特別是進入新時代，人們不僅關(guān)心土壤的數(shù)量，更關(guān)心土壤的質(zhì)量。水稻是中國三大糧食作物之一，我國有超過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培肥是當前保障水稻豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、實現(xiàn)糧食安全的重要內(nèi)容。

我國水稻土面積為2978.0 萬hm2，約占全國耕地面積的1/5。我國糧食主產(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，同時土壤母質(zhì)、氣候、地形和水文等外部因素也可能會對土壤肥力的潛在價值產(chǎn)生一定程度的影響（Bünemanna et al.，2018），導致水稻土肥力高低水平存在高度的空間異質(zhì)性。因此，研究我國不同稻作區(qū)的土壤肥力時空變化規(guī)律，對指導農(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相對漫長的過程，需要長期定位試驗才能很好地監(jiān)測其變化過程。因此，中國農(nóng)業(yè)科學院聯(lián)合全國各稻區(qū)優(yōu)勢科研單位，基于各稻區(qū)長期定位試驗和典型區(qū)域的調(diào)查數(shù)據(jù)，由點到面，開展稻田土壤肥力時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)土壤肥力時空變化與提升原理》（張會民等著. 北京：科學出版社，2022.2），對于各稻作區(qū)的可持續(xù)培肥和管理具有重要指導意義。

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

全書系統(tǒng)闡述了我國典型稻作區(qū)土壤物理、化學、生物肥力的時空變化特征，具有高度的科學性、概括性和指導性；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)動因素及關(guān)鍵障礙因子；彌補了我國缺乏專門針對稻作土壤肥力時空變化特征及其與生產(chǎn)力耦合關(guān)系方面研究的不足。該書的出版將促進我國土壤質(zhì)量培育科學的發(fā)展，進一步豐富稻田土壤質(zhì)量研究理論成果。

▍第一章  高產(chǎn)稻田及土壤肥力評價進展

概述了我國高產(chǎn)稻田的分布和特征、稻田土壤肥力評價指標和評價方法進展，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)典型施肥和耕作長期定位試驗點，以及典型縣域稻田土壤肥力的空間變化來看，我國主要稻區(qū)土壤pH 整體呈弱酸性；

• 土壤有機質(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土壤有效磷的農(nóng)學閾值，存在潛在的環(huán)境風險；

• 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；

• 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，總體而言，我國南方稻區(qū)的土壤肥力存在提升空間。

▍第三章  典型稻作區(qū)稻田土壤肥力時間演變與評價

基于典型稻區(qū)持續(xù)30 年以上的不同施肥和耕作長期定位試驗，以及典型縣域的調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)，由點及面，從土壤物理肥力、化學肥力和生物肥力三個方面歸納了各稻區(qū)高、中、低肥力稻田土壤肥力時間變化特征，并對土壤綜合肥力及其與生產(chǎn)力的關(guān)系進行了評價，同時總結(jié)了全國典型稻區(qū)土壤肥力時間變化特征。例如，高肥力稻田—西南稻區(qū)土壤pH 近30 年上升了約0.47；長江中游、中下游雙季稻區(qū)從20 世紀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

主要針對各稻區(qū)土壤肥力提升面臨的具體問題，依托不同施肥和耕作定位試驗，有側(cè)重的加強土壤物理、化學和生物指標監(jiān)測，結(jié)合統(tǒng)計分析方法，研究關(guān)鍵指標對土壤肥力的作用機制，從土壤有機質(zhì)、氮磷鉀化學計量比、微生物等土壤肥力指標變化及土壤綜合肥力評價等方面論述了高產(chǎn)稻田肥力提升的原理，為各稻區(qū)土壤培肥技術(shù)提供科學依據(jù)。

▍第五章  高產(chǎn)稻田土壤肥力可持續(xù)管理

我國稻田分布廣泛，種植制度復雜。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。本章主要針對我國主要稻區(qū)土壤肥力時空變化驅(qū)動因子，結(jié)合各稻區(qū)水稻生產(chǎn)管理措施的特點，提出相應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)。

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

需要特別強調(diào)的是，該書在各長期試驗點的基礎(chǔ)上，進一步研究了大尺度（典型縣和區(qū)域）的土壤肥力演變特征，系統(tǒng)回答了當前我國稻田生產(chǎn)的區(qū)域問題，從而為不同稻作區(qū)施行針對性的培肥措施提供了參考。

未來希望我國土壤學研究以耕地質(zhì)量和土壤健康為核心，提升國內(nèi)外聯(lián)網(wǎng)觀測平臺，重點開展包括土壤微生物和土壤動物在內(nèi)的長期機理性研究，適應時代發(fā)展形勢，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)注以土壤健康為導向的土壤生態(tài)系統(tǒng)“界聯(lián)網(wǎng)絡”的高效循環(huán)運轉(zhuǎn)。以期讓土壤科學在解決土壤肥力與提高作物生產(chǎn)力、國土規(guī)劃整治、區(qū)域環(huán)境治理和污染土壤修復、生態(tài)系統(tǒng)退化防治和應對氣候變化等諸多方面發(fā)揮越來越重要的作用。