南方水稻常年植稻面积3.76亿亩，其中低产水稻土约占1/3。南方低产水稻土主要有“瘦、板、烂、酸、冷”等特性，其分别对应黄泥田、白土、潜育化水稻土、反酸田/酸性田、冷泥田等的5种典型低产类型。本成果以上述5大典型低产水稻土为研究对象，以破解低产障碍为目标，以“阐明障碍因素-创新改良技术-研创改良产品-集成改良模式”为研究主线，通过10余年系统研究，全面构建了南方低产水稻土改良与地力提升技术体系，大幅度提升了低产水稻土的肥力水平、产量与综合效益。本成果有以下创新：

　　1.阐明了南方低产水稻土的质量特征与低产成因。研明了低产水稻土资源状况及养分特征，发展了低产水稻土质量评价新方法，首次建立了涵盖土壤生物肥力指标（微生物量、酶活性、微生物多样性等）质量评价指标体系；揭示了黄泥田有机质低、团聚体稳定性低，白土耕层浅薄、表土层粘粒含量低，潜育化水稻土氧化还原电位低，反酸田/酸性田硫含量、H+和Al3+含量高、微生物活性低，以及冷泥田Fe2+、Mn2+毒害是5类土壤低产的关键所在，突破了长期以来南方水稻土低产障碍不明的关键瓶颈。

　　2.创新了低产水稻土改良与地力提升关键技术。针对5类低产田的障碍因素，研发出黄泥田有机熟化、白土厚沃耕层、潜育化水稻土排水氧化、反酸田/酸性田酸性消减、冷泥田厢垄除障等低产水稻土改良技术，从土壤机械组成、团聚体稳定性、毒害物质形成、微生物多样性等方面揭示了这些技术消减“瘦、板、烂、酸、冷”障碍因素的作用机理，破解了长期制约水稻高产的重大难题。

　　3.研创了低产水稻土改良与地力提升新产品。研创了用于低产水稻土改良的高效秸秆腐熟菌剂、精制有机肥、生物有机肥、反酸田改良剂、以及低产水稻土水稻专用肥等新型产品，有效改良了南方低产水稻土的物理、化学和生物性状，大幅度提升了地力水平。

　　4.建立了低产水稻土改良与地力提升集成技术模式。集成了土壤改良、高效施肥、水分管理、适宜品种选择等技术，形成了黄泥田、白土、潜育化水稻土、反酸田/酸性田及冷泥田改良与地力提升技术模式，并实现了大规模应用，业已成为指导我国水稻产业发展与综合生产能力提升的重大关键技术。

　　该成果已在南方十一省规模化应用，近三年累计示范推广5730万亩，平均增产超过100kg/亩, 新增社会经济效益总产值161.5亿元，新增纯收入131.9亿元；获授权发明专利10项，软件著作权2项；发表研究论文173篇，其中SCI论文60篇，出版专著1部。研究成果为我国《土壤有机质提升项目》、《全国耕地质量等级划分》等重大行动计划和决策制定提供了重要科学依据与技术支撑。