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浙江省地处中亚热带季风气候区。红黄壤是浙江的主要土壤类型和土壤资源，其中以位于浙江中西部的金（华）衢（县）盆地分布最为集中且典型。由于长期滥垦滥伐，森林植被破坏殆尽，水土冲刷严重，红色土层裸露，被称为“红色荒漠”，农作物产量极低，人民生活困苦。为浙江省低产田改良和红壤开发利用做出贡献的当数俞震豫教授。
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俞震豫1936年考入浙江大学农学院农业化学系，1941年毕业后，被委任为福建省地质土壤调查所技佐，从事土壤调查研究工作，从此，与土壤科学结下了不解之缘。1950年2月，俞震豫应邀到杭州浙江省农业科学研究所从事土壤肥料工作。1955年，俞震豫调浙江农学院工作，参加筹备和重建土壤农化系。这时他正步入不惑之年。由于他大学毕业后有长期从事野外考察和在农村基点工作的经历，因而在大学讲坛上特别长于理论联系实际。在此期间，俞震豫大量的工作就是土壤改良。
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红壤地区由于水利设施少，化肥短缺，开发利用红壤只能强调因土选用耐酸、耐瘠、耐旱的作物或绿肥，以及沿坡面等高种植等措施，因而产量低而不稳。上世纪50年代初，浙江省组织专家对红壤类型、肥力和生产利用状况进行调查研究，认为低丘红壤可以改良利用，是浙江省发展农业生产的潜力所在。1957年，农学院刚成立土壤农化专业，俞震豫带领陆景冈、沈光史等在衢县低产地区开展调研，每次都有20至30天。他们发现当地的红壤灌溉系统紊乱，土地没有整理，种的花生十颗中有八颗是空的，农作物严重缺磷、缺钙。他们还把学生的生产实习带到那边的几个农场，不断总结，摸索出培养绿肥、兴修水利、搭配作物品种的做法，并根据当时红壤地区的水利、肥料和自然环境条件，提出开发低丘红壤应当“水利先行，造田改土，注意培肥”。试验站开展了低丘红壤种植制度，水田、旱地绿肥引种和高产栽培技术，合理利用红壤的肥水演变规律等方面的研究工作，同时发动群众植树造林，营造防护林带。由此，红壤的性质也有了革命性的变化，后来还有了亩产2000斤的高产田。
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1963年，浙江省土壤肥料研究机构的创建人之一程学达和俞震豫共同率领从事农学、土壤、化肥和绿肥等方面研究的人员，到衢县樟树潭三口畈和金华红壤试验站蹲点，负责金华片的低产田的改良工作。他们在农村进行科学试验，推广新技术，经过三四年的踏实工作，使三口畈7758亩粮地改善了水利条件，整理了土地，提高了土壤肥力，粮食年产量由平均每亩131千克提高到405千克，增加了2.1倍，农民生活有了很大改善，为改良低产田做出了很好的榜样。他们把改良低产田的经验归纳为“水利先行，肥料紧跟，相应改制，良种良法”。这一经验在金华地区全面推广后，粮食产量迅速提高，使金华地区成为浙江省第二个商品粮基地。
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60年代中期，随着水利建设和化肥生产的发展，生产条件有了改善，俞震豫就利用各种机会大力宣传“旱（地）改水（田）”、“以磷增氮”、改甘薯为双季稻等措施的重要性，推动了红壤和低产田的全面开发利用，大大提高了效益。稻田冬季豆科绿肥——紫云英，是我国南方稻田最大宗的有机肥源，它能共生固氮，耕翻后，可以向稻田提供氮素和有机质。“以磷增氮，以氮增粮”，即通过对紫云英施用磷肥，增加鲜草亩产量，耕翻后增加土壤氮素和有机质含量，达到提高土壤肥力，增产粮食的目的。这一经验已推广成为改良低产田的一项重要技术措施。
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进入70年代，浙江省开始海涂改造，怎样掌握土壤盐分、哪些作物耐盐等问题又摆到学科老师们的面前。近年来，王人潮、厉仁安、吴玉卫、吕军等教授参与的土壤生态改良、生态重建、海涂围垦等研究都取得了可喜的成绩。
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当前，高产土土壤板结、土壤退化、海边返盐等问题不断衍生，科研人员正开发一种新型的土壤改良剂，施用在土壤后能在相当一段时间使土质变松，并使果树的果子变甜。据陆景冈教授介绍，他们研制的这种土壤改良剂，是在废弃物特别是医用废弃物中加入一定能量加工而成的，目前正在做大田试验，一旦成功，将向全国推广。
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攻克水稻卫星遥感估产难题
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水稻长在田里尚未收割，能否比较精确地估算出总产量？随着“浙江省水稻卫星遥感估产运行系统”在浙江大学研制成功，这一梦想正成为现实。科研人员只要在实验室点点鼠标，即可预报水稻产量。
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浙江省农业部门2002年底的统计数据表明，浙江当年晚稻的总产量是660.1万吨，而在离晚稻收割还有1个月，浙江大学王人潮教授等科研人员已运用水稻卫星遥感估产运行系统估算出总产量是690.25万吨，估产的精度为95.6％。这样的估产他们已经进行了8次，估产精度达到93％左右，高于国家基本要求。
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水稻和小麦是人类赖以生存的主要食品源，我国水稻播种面积占世界第二，产量占世界第一。粮食关乎国计民生，精确估产对于国家制定相应的粮食经济政策、农产品进出口政策等，具有特别重要的意义。与小麦相比，水稻生产区多阴雨且地形复杂，这使得水稻的卫星遥感估产成为国际性难题。我国水稻总产居全世界首位，由于科学估产手段的不完备，国家和地方政府对粮食生产的宏观调控缺乏可靠的科学决策依据。因此，国家“六五”、“七五”、“八五”和“九五”科技规划，都把水稻遥感估产列为国家攻关或重点项目。王人潮教授等自1983年起就对水稻遥感估产进行研究，相继得到国家攻关、国防科工委和国家自然科学基金等10多个项目的资助，2000年起，又得到了浙江省省长基金项目的支持。
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如何既保证估产精度又降低运行费用是水稻卫星遥感估产中的难点。浙江省水稻卫星遥感估产运行系统选用成本较低却有很高过境率的气象卫星（NOAA）的高分辨率辐射仪（AVHRR）资料为主要遥感信息源，通过以1∶250000比例尺土地利用现状图进行叠置分析为核心的系列技术，成功地将卫星遥感技术、地理信息系统技术、全球定位系统技术以及常规农业技术相结合，解决了AVHRR资料空间分辨率低的问题，保证了卫星遥感估产的基本精度。在水稻卫星遥感估产运行系统的研究中，科研人员还完成了水稻遥感数值模拟模型（Rice-SRS）、高光谱遥感估算模型和水稻双向反射模型等超前性研究。
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据王人潮教授介绍，水稻卫星遥感估产就是通过卫星传感器获取地球表面信息，将获取的地球表面信息经过复杂的综合处理，以识别水稻长势，实现水稻长势监测及播种面积单产和总产的预报。“水稻卫星遥感估产运行系统”是一个软件，运行时只要打开数据库，通过鼠标定位目标区域，系统就自动测出该区域的水稻产量。该系统方法简单，数据精确，有着广泛的推广应用前景，不仅在浙江省，在全国，甚至在全球大范围内都可应用，对所有水稻产区进行遥感估产。
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有关专家介绍说，目前在国外只有美国、加拿大、欧盟等采用AVHRR资料为信息源，开展全球或大范围的小麦遥感估产，但还没有建成水稻卫星遥感估产运行系统。因此，浙江大学“水稻卫星遥感估产运行系统”具有遥感定量技术上的超前性和创新性。
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与此同时，以王人潮教授为总负责人的课题组还历时5年，研制出海涂土壤利用动态监测系统。科研人员利用遥感和地理信息系统技术，在国内率先研制出具有先进技术和功能完善的基于网络的省级海涂土壤利用动态监测系统，并完成了浙江1500年以来海涂围垦演变的重现，揭示出我省海涂围垦的发展过程，为我省涂区土壤资源的利用以及涂区历史文化研究等提供了重要的依据。
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“现在杭甬高速公路的杭州段在1500年前原来是杭州的海岸线。”在农业遥感与信息技术应用研究所演示现场，随着周斌副教授手中鼠标的不断点击，沧海一块块“变”桑田，杭州的海岸线不断由内陆向大海推进，公元400年时较平的直线变成现在的梯形展现在电脑屏幕上。
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我省海涂资源非常丰富，对海涂资源的开发利用始于西汉年间，早期主要是发展海水煮盐业，自唐、宋后有了筑塘围田的记载，现在的慈溪、萧山耕地的一半以上来源于围海造地。在2005年初，科研人员对围垦的海涂土壤资源利用状况进行动态分析和评价，总结出我省海涂土壤时空演变规律，为科学、生态地综合管理与开发利用海涂土壤资源提供了第一手基础信息。
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植物营养诊断：水稻施点硅，抗病又增产
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我们通常会看到这样的试验：在相邻的两块水田里，以田埂为界，施了硅肥的水田水稻长势良好，而没有施用的，整块田稻瘟病严重，长势很差。
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据资料记载，我国最早公开发表有关硅肥施用效果的论文是，1979年浙江省嵊县农科所秦遂初在《浙江农业科学》上发表的硅肥对水稻抗病增产效果的研究。而后开始了对某些地区的土壤硅素养分含量的情况调查和分析，特别是水稻生产中缺硅问题与硅肥田间应用的研究。秦遂初教授1989年3月发表在《中国水稻科学》的《山区半山区稻瘟病流行区硅肥的抗病增产效果研究》一文指出：在山区半山区缺硅多病（稻瘟病）水田进行了施硅肥效果的研究，7年间多点试验结果，施硅使稻瘟病病情指数下降54.6％，平均增产21.5％，亩增稻谷45.8千克。试验还表明，在这类水田，因受低洼制约，增氮效果难以期望，但以增硅为基础，增氮效果则可正常发挥。所以提高这类水田供硅能力，是实现增肥（N）增产的基础。据此认为，施用硅肥是提高山区半山区多病水田生产力的一项基本措施。
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这就是营养元素的作用。为使作物高产，必须为作物提供数量足够、比例协调的各种营养元素。某种营养元素不足、过剩或元素间比例失调，都会导致作物生理代谢的紊乱，生育受阻，产量、品质下降。在作物生产历史中，长期以来人们一直在为最大限度地满足作物的营养需求而进行不懈的努力。作物营养诊断就是在这种努力中发展起来的。
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作物栽培技术是以施肥技术为中心的，营养诊断回答作物在营养上出了什么问题或丰缺状况，为科学施肥提供依据，所以是提高作物产量占支配地位的重要技术环节。它的发展水平是一个国家农业现代化的标志之一，一些先进国家都在努力发展这门技术。
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农作物的组成十分复杂，迄今为止，已发现含有70余种化学元素，自然界里存在的元素在农作物体内几乎都有它的踪迹。人们通过反复研究发现，有16种元素是必需的，分为大量元素和微量元素，各有其独特作用，彼此不能替代。人们把农作物需要量大的氮、磷、钾称为“肥料三要素”。至于微量元素，由于农作物对它们的需要量小，一般土壤中的含量已能满足要求。不过随着复种指数和产量的提高，氮、磷、钾肥料用量的增加，农作物微量元素缺乏症也日益增多，如水稻“倒缩稻”缺锌，棉花“蕾而不花、花而不铃”缺硼，油菜“花而不实”缺硼，小麦叶尖干卷及穗不实缺铜，小麦“褐浅黄萎”缺锰，玉米新叶失绿发白缺铁等，都是由于缺少微量元素引起的。
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秦遂初1957年在浙江农学院农学系毕业后，当时土壤农化系新建，被分配到该系从事土壤肥料研究，1970年调到浙江嵊县农科所工作。在生产第一线，他接触到了大量的生产实际问题。首先是水稻缺钾，农民反映水稻发红、早衰，农药治不好，他找来氯化钾施下去，水稻变清秀了，成熟态势很好，大家都来参观，以后都知道了。再就是油菜缺硼，花而不实，当地农民说是雄油菜，整个县都发现了这个情况。当时知道得比较多的是氮肥，其他的元素还处在摸索中，秦遂初和农科所的同志试着施了点硼肥，效果很好，也慢慢推广开来。就这样，他的研究方向转到了植物营养诊断上来了。
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据秦遂初介绍，在上世纪70年代，要搞到微量元素很困难，硅肥当时没有生产，为了给水稻补硅，他们就到锅炉厂的废铁渣中拣，用拖拉机拉回来后再洗净、晒干，磨成粉后，拿到新昌水泥厂去测，测出含硅量达19％，与当时日本的硅肥相差不多。他们把硅肥用于早衰的低产田后，效果很好，就一直坚持了好几年。
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