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中国农业大学 |
提出作物高产与土壤健康协同研究新范式 |
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本报讯(记者温才妃)人病了,要看病;“土病了”,该怎么办?中国工程院院士、中国农业大学教授张福锁团队将生态学研究中的“植物-土壤反馈”思想引入农田生态系统,创新性地提出作物高产与土壤健康协同的系统化研究新范式。相关综述文章近日在线发表于《科学》。
我国中低产田共13.91亿亩,占耕地总面积的68.8%,已制约耕地产量、产品质量和资源效率提升。“土病了”其实是单一、连年种植作物的土壤中积累了大量病原微生物,导致作物减产;或过度投入化肥、农药等化学品,导致土壤酸化、次生盐碱化、土壤生物多样性下降等,影响土壤健康,最终导致“投入越来越多,地越种越‘馋’,资源效率越来越低,作物品质和环境生态越来越差”的恶性循环。
造成这种现象的根源在于,种植农作物长期过度重视产量,忽视了农田管理措施对土壤的反馈效应,即“遗产效应”,导致土壤负反馈不断加大、正反馈缩小,土壤越种越差,而非人们期待中的越种越肥。
为此,研究人员提供了两个主要思路:让有益的微生物越来越强,让致病菌的作用越来越弱,也就是强化正反馈,消减负反馈;优化农田管理,实行多样化种植,以支撑作物高产。上述设想已在位于广东金穗的香蕉科技小院中试验,不但提高了香蕉产量,而且大幅度提升了品质。
“土壤健康受益最大的是小农户,特别是中国、印度、非洲等小农户众多的国家和地区。未来,我们还将借助现代分子育种与功能基因组学等手段,优化田间管理,实现定向改良、精准招募,让产量提升与土壤健康发挥协同作用。”张福锁表示。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1126/science.ads2506
《中国科学报》 (2025-07-31 第3版 综合)