土壤是人类赖以生存的基础,建设农业强国需要优化构建土壤健康体系。
我国要在保障粮食持续增长的同时,着力扭转对耕地不合理使用的局面,有效防控土壤酸化、盐渍化、耕层变浅、土壤污染、生物多样性下降等一系列问题。因此,在推进农业绿色发展的新时期,需要优化构建基于多目标协同、多过程监测、多主体参与的土壤健康系统评价体系及其便捷评价方法。
土壤健康评价对于明确现阶段土壤质量状况、指导土壤培育管理具有重要作用。近年来,随着科技进步和人们对土壤多功能性认识的深入,土壤健康体系优化构建与保障技术研究成为国内外研究的前沿和热点。笔者认为,构建多目标协同、多学科联动、多专业参与、适用于不同尺度/作物体系的农田土壤健康体系,应从以下4个方面开展工作。
一是因地制宜优化构建土壤健康的大数据应用平台。土壤健康大数据应包含气候因素、地形条件、土壤物理、化学和生物学特性、作物类型、农产品品质和社会经济因素等信息。大数据应用平台的构建需要与新型分析手段和快速测试技术、智能化信息技术相结合。
二是建立不同尺度和作物体系的土壤健康评价方法。土壤健康的研究尺度不同,评价标准不同,选择的评价指标有较大区别。通常,人们从众多土壤定性和定量指标中筛选出最小数据集,用来评价土壤质量。测定指标涉及物理、化学和生物指标三个方面,目前许多评价体系多采用理化指标,涉及的生物指标不多。
三是建立增产提质增效和环保的土壤健康评价体系。要实现多种土壤功能协调发展,需要关注土壤生物学指标变化。农业绿色发展正处于快速发展阶段,良好的土壤生态环境培育,需要大量土壤生物直接参与生态过程,因此生物学指标被认为是对管理更为敏感的指标。除常用的微生物碳、微生物氮、可矿化氮外,土壤生物多样性、功能基因表达、酶学方法以及一些指示生物(如菌根真菌、线虫、蚯蚓等)检测也得到快速发展。
四是创立土壤健康评价与作物系统研究相耦合的方法。土壤健康评价要充分考虑“自上而下”的作物生长协同系统、“自下而上”的土壤动态变化系统相耦合的研究方法,力求集成推广到区域尺度上,指导土壤健康理论研究与实践应用,注重结合生产实践创立富有中国绿色农业发展特色的土壤健康监测与作物系统研究的复合评价体系。其中,关注土壤生物是否消失是重要的一个方面,包括土壤生物的数量、活性、生理或行为的变化等,这些均可能反映土壤健康情况。
为了满足人民群众对美好生活的追求,需要生产更多绿色、优质、健康的农产品。健康的土壤是生产绿色产品和安全食品的基础。构建健康土壤体系是一项系统工程,需要从国家层面开展系统而深入的研究,形成“政产学研用”共同参与多元化互助推动的模式。农业企业、种植大户和农民群众是土壤的主要经营者,需要向他们广泛传播健康土壤的知识,培养保护土壤的意识。同时,还需要继续加强政策保障和激励措施,使广大农民成为土壤健康的践行者。
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