2025年5月11日四川革命老区发展研究中心山地生态农业团队一行赴宣汉县天生镇西山村开展丘陵山区撂荒地复耕相关试验。试验共有五组,具体情况如下:
一、有机肥替代化肥关键技术试验。在宣汉县天生镇玉米试验基地,山地生态农业团队开展了有机肥替代化肥试验,拟有效提升土壤有机质含量从1.2%提升至2.1%,提升近50%;有机肥替代化肥比例40%;实现玉米单产增产8个百分点,预计亩均产量超600公斤。

图1 达州市宣汉县天生镇西山村300余亩丘陵山区撂荒地复中玉米目前长势
(记录:2025年5月12日玉米约40cm至50cm)
二、撂荒地养分活化技术试验。针对西山村撂荒地,山地生态农业团队开展了菌肥分解和释放有机肥试验有效改善土壤肥力。具体通过开发添加低C/N比(15:1)绿肥配方辅助秸秆还田,以提高速效氮和有效磷供应(低C/N比绿肥可缓解其他生物对氮的竞争)。试验通过添加微生物菌剂(如溶磷菌、固氮菌、枯草芽孢杆菌)或与有机肥联用,加速土壤养分转化,实现维持土壤有机质与钾素水平,避免土壤在种植过程中的二次退化。预期撂荒地的氮素矿化速率提升1倍,有效磷含量提高40%,两年内土壤微生物量碳变化提升50%左右。

图2 四川革命老区发展研究中心山地生态农业团队进行撂荒地养分活化试验
搅拌有机肥与无机肥混合搅拌(牛粪与尿素和磷酸二氢钾)
三、磷肥管理对丘陵山区大豆玉米根系及产量影响相关试验。针对丘陵山区土壤有效磷缺乏的问题,团队选择了典型缺磷的天生镇西山村丘陵山区复耕撂荒地作为试验基地,选用玉米、大豆作为作物材料,设置5种磷肥管理方式分生育期对作物根系特性进行测定。同时观测作物的生长及产量指标;并以此评估磷利用效率。此次试验预期能够明确适合丘陵山区玉米和大豆的高效磷肥管理方式,揭示不同大豆品种对磷肥的适应性差异,为耐低磷品种的选育提供依据;提出基于根系调控的磷肥优化方案,推动山区农业朝着绿色生产的方向发展。
四、基于无人机监测与大数据分析的丘陵山区土壤肥力改良后生态植保技术试验。团队针对撂荒地复耕后病虫害极易爆发、丘陵地形复杂、传统监测效率低、过度依赖化学防治的突出问题拟开展绿色综合生态防控技术,提出“天空地一体化监测+多源数据驱动预警+生态防治协同优化”的技术路径,围绕玉米和大豆病虫害智能化生态防控开展系统性研究。首先,定期监测玉米、大豆以及复合种植过程病虫害动态发生情况(包括玉米、大豆上主要害虫和病害),调查病虫害的发生数量和为害程度。其次,观察施用不同肥料后玉米大豆的害虫及病害种群变化,找到病虫害发生较低的土壤施肥方式,预期降低害虫种群发生率在20%至40%之间。最后,通过“间作模式+物理诱捕+天敌释放+载体植物种植”四级防控技术相结合开发不使用化学农药的高山有机农作物生产新技术,使大豆玉米带状间作模式下涵养天敌种群密度增加3—5倍,有效抑制农作物生产中病虫害的发生。
丘陵山区病虫害智能化生态防控技术研究实验设计采用12个标准化实验区,基于农业无人机进行时空动态监测,结合物联网气象站构建微气候数据库,并通过昆虫雷达与实地采样调查结合验证。通过K—S检验消除年际气候差异后,建立包含NDVI(归一化植被指数)、NDRE(归一化红线指数)、THI(温湿指数)、作物生育期等关键特征的时空基准库,采用融合Attention机制(注意力机制)的LSTM—RF(长短期记忆网络)混合模型构建病虫害概率预测函数,实现病虫害始见期预测误差≤3天、空间定位精度<3m。创新性构建三级动态响应机制:一级预警(概率>70%)实施天敌分次释放与无人机精准播撒间作植物;二级预警(40%—70%)采用苏云金杆菌无人机喷雾,并基于虫口密度动态调整;常规防控组(<40%)通过玉米—大豆轮作与枯草芽孢杆菌拌种实现生态调控。以期实现农药减量≥60%、防治成本下降30%、产量损失率≤4%,形成可复制的《丘陵山地智能预警技术规程》,为山地农业数字化转型提供技术范式。
五、不同施肥方式调控植物抗虫信号通路的生理与分子机制试验。针对丘陵山区复耕撂荒地土壤肥力低下及病虫害易发问题,本研究设置有机肥、菌肥及其复合施肥处理,探究其对玉米和大豆茉莉酸(JA)、水杨酸(SA)通路关键基因(LOX、AOS)表达的调控作用。通过测定根系形态、根际有效磷含量及JA/SA通路基因表达量、噁嗪酮类抗虫物质的浓度和根际放线菌的丰度;结合人工接虫与病原菌接种试验,揭示施肥诱导的抗虫信号激活机制。提出“菌肥增效+间作控害”的绿色生产模式,为丘陵山区减少化学农药依赖、实现抗逆增产提供理论依据。