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——中国科学院办院方针

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呵护地球皮肤 微生物既是受益者又是主力军

2020-12-08 科技日报 金凤
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语音播报

视觉中国供图

  今年的12月5日是第七个世界土壤日七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,主题为“保持土壤生命力七乐国际-首页_欢迎您,?;ね寥牢⑸锒嘌浴逼呃止?首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您。

  众所周知,土壤犹如地球的皮肤,这里可谓微生物的“大本营”,每克土壤中的微生物数以亿计、种类数以万计,细菌、古菌七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您、真菌、病毒以千姿百态的生存方式与人类共生七乐国际-首页_欢迎您。

  然而七乐国际-首页_欢迎您,由于全球气候变化加剧和人类活动的频繁干扰,土壤面临多重压力,导致其生物多样性日益受到威胁七乐国际-首页_欢迎您。

  未来该如何?七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您;ず屠猛寥牢⑸锒嘌?七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您?中国科学院南京土壤研究所的学者为我们做出了解答七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您。

  不当施肥令土壤越来越“瘦”

  土壤养分是否丰富、作物产量高不高七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,是土壤健康的重要指标七乐国际-首页_欢迎您。而土壤中的众多有益微生物七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,是土壤健康的“隐形卫士”七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,它们的存在很大程度上助益了作物产量提升七乐国际-首页_欢迎您。

  中国科学院南京土壤研究所褚海燕研究团队从2015年起在安徽蒙城的小麦试验田进行土壤试验七乐国际-首页_欢迎您,近日他们刊发研究指出,在对土壤样品中的细菌、真菌七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您、线虫等各类土壤微生物的统计中发现七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,“土壤中的关键微生物菌群七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,如固氮菌、解磷菌七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您、光合菌等七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,能够增强土壤中碳、氮七乐国际-首页_欢迎您、磷七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您、硫等养分元素的循环七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,促进小麦对养分的吸收七乐国际-首页_欢迎您,抑制潜在植物病原菌,从而提高小麦产量”七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您。

  褚海燕研究团队发现,这些土壤“卫兵”有时也会受到敌人的干扰七乐国际-首页_欢迎您,土壤酸化就是其头号天敌七乐国际-首页_欢迎您。

  “土壤微生物多样性与土壤酸碱度显著相关,这种现象在北极七乐国际-首页_欢迎您、长白山七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您、华北麦田土壤都得到过验证七乐国际-首页_欢迎您∑呃止?首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您;实墓渴┯没嵩斐赏寥浪峄?七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,进而导致土壤微生物多样性降低∑呃止?首页_欢迎您!瘪液Q嘣谘芯恐蟹⑾?七乐国际-首页_欢迎您,在砂姜黑土上长期单独施用化肥导致土壤pH值下降1.5个单位,显著降低了微生物群落的稳定性,同时也增加了植物潜在致病菌的丰度七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您。而在施用化肥的基础上添加牛粪后,pH值恢复到7左右的正常水平七乐国际-首页_欢迎您。

  “牛粪有一定的碱性,与化肥一起施用七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,可以中和土壤酸度七乐国际-首页_欢迎您。同时七乐国际-首页_欢迎您,牛粪具有很高的养分含量,在土壤酸碱度平衡时,能让土壤微生物群落更稳定,作物产量也更高七乐国际-首页_欢迎您∑呃止?首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您!瘪液Q嗨?,?七乐国际-首页_欢迎您;ね寥乐泄丶旱亩嘌?七乐国际-首页_欢迎您,有望达到减肥增产的效果。

  土壤提供了微生物生长所需要的营养七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您、水分、空气、酸碱度、渗透压和温度等条件,所以成了微生物生活的家园七乐国际-首页_欢迎您。由于土壤类型七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您、肥力水平、环境条件和季节变化等各种因素的不同七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,土壤微生物在种类七乐国际-首页_欢迎您、数量和分布上也会受到影响七乐国际-首页_欢迎您。

  如水田和旱田中的土壤微生物组成存在明显差异。中国科学院南京土壤研究所研究员冯有智介绍七乐国际-首页_欢迎您,水田中的微生物以厌氧微生物为主七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,例如产甲烷古菌七乐国际-首页_欢迎您;旱田则以好氧微生物为主七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,例如芽孢杆菌和真菌七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您。

  中国科学院南京土壤研究所研究员陈瑞蕊曾经在江苏常熟的水田进行试验,她发现:“如果旱地和水田都长时间不施化肥七乐国际-首页_欢迎您,旱地的歉收程度会比水田更严重七乐国际-首页_欢迎您,这主要因为水田和旱地微生物多样性和功能存在差异七乐国际-首页_欢迎您,水田中的微生物有助于累积有机质七乐国际-首页_欢迎您,保持土壤肥力七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,所以旱地比水田更依赖于化肥七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您?!?/p>

  “一窝蜂”式逼呃止?首页_欢迎您;げ豢扇?/strong>

  一直以来七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,土壤微生物被认为是土壤养分的转化器七乐国际-首页_欢迎您、污染物的净化器和生态系统的稳定器七乐国际-首页_欢迎您,而人类活动的加剧,如土地利用方式的改变七乐国际-首页_欢迎您、资源过度开发七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您、环境污染等七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,使土壤微生物多样性出现了明显下降七乐国际-首页_欢迎您。

  如何为土壤微生物营造一个美好的家?褚海燕认为七乐国际-首页_欢迎您,首先要针对现实状况七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,因地制宜改善土壤生态环境七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您。如在农田生态系统中施用绿肥七乐国际-首页_欢迎您,或以有机肥七乐国际-首页_欢迎您、微生物肥料替代化肥等;在自然生态系统中,则可通过维持地上植物多样性七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,提高输入到土壤中的有机物数量与多样性,为土壤微生物的生存提供良好的微环境。

  “土壤微生物群落不仅包括有益微生物七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,还包括许多有害微生物。土壤微生物多样性的?七乐国际-首页_欢迎您;な羌纫悸歉哺撬杏幸嫖⑸?七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,也不能盲目放任有害微生物七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您?!瘪液Q嗨?七乐国际-首页_欢迎您,应加强土壤微生物的有益性甄别七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,防止“一窝蜂”式逼呃止?首页_欢迎您;じ泻ξ⑸锎纯沙酥呃止?首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您。

  尽管土壤微生物多样性的研究已经取得了诸多进展七乐国际-首页_欢迎您,但土壤中到底存在多少种生物七乐国际-首页_欢迎您、多样的生物群落彼此有何关联等基本问题七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,尚未得出明确结论七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您。

  褚海燕等学者认为七乐国际-首页_欢迎您,?七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您;ず屠猛寥牢⑸锒嘌云呃止?首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,可尝试建设原位土壤微生物多样性监测平台。褚海燕告诉记者:“我国不同地区气候差异显著七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,生态系统丰富,相关部门已在南北热量梯度样带、东西降水梯度样带上,布设长期生态定位监测站和采样点七乐国际-首页_欢迎您,为未来开展土壤微生物多样性监测提供了很好的基础七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您∑呃止?首页_欢迎您!?/p>

  “将有用的微生物资源从土壤中分离七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您、纯化出来加以利用七乐国际-首页_欢迎您,仍然是当前土壤微生物多样性研究中亟待解决的大问题。因此,搭建微生物资源大数据共享平台七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,推进微生物分离培养新技术,可以为充分开发七乐国际-首页_欢迎您、利用已知土壤微生物资源七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您,提供翔实的科学依据七乐国际-首页_欢迎您,将土壤微生物的功能发挥到实处七乐国际-首页_欢迎您七乐国际-首页_欢迎您?!瘪液Q嗨灯呃止?首页_欢迎您。

打印 责任编辑:张芳丹

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