对话张福锁院士:土壤问题造成每亩每年100公斤粮食隐形损失
新京报·2025-07-28 13:39

文章核心观点 - 中国农业大学张福锁院士团队将生态学“植物-土壤反馈”理论引入农田生态系统 揭示了通过管理措施增强土壤正反馈、抑制负反馈 可实现土壤“越种越肥”和农业绿色可持续发展的科学机制 [1][5] - 研究旨在解决因土壤健康问题导致的每亩地每年约100公斤的“隐形”粮食损失 目标是通过技术手段夺回这部分损失并提升未来产出 [1][4] - 研究源于“科技小院”长期一线实践 通过在全国上千个点对不同作物进行监测 形成了对土壤问题的新认识和解决方案 成果发表于《科学》杂志 [6][7] 土壤健康现状与问题 - 土壤为人类提供95%以上的食物 但当前管理以产量为主要目标 长期忽视管理措施对土壤的“遗产效应” 导致土壤负反馈加大、正反馈缩小 威胁耕地质量和农业可持续发展 [2] - 现代农业追求高产导致作物品种单一 土壤中积累大量病原微生物 易导致减产 同时过度依赖化肥农药导致土壤酸化、盐碱化及生物多样性下降 严重影响土壤健康 [4] - 不合理和过量使用化肥农药是主要问题 研究发现目前使用的化肥约一半即可满足作物需求 过量部分造成资源浪费并引发水体富营养化等环境问题 [3] - 土壤质量下降导致恶性循环: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 [2] “植物-土壤反馈”理论与应用 - “植物-土壤反馈”理论指植物生长会改变土壤环境 而环境变化会反过来影响植物生长 该理论发源于农田生态系统 [5] - 长期种植单一作物造成的“连作障碍”是典型负反馈 例如种植人参、田七后 土地可能十年无法再种同种作物 [5][7] - 禾本科与豆科轮作是正反馈范例:禾本科抑制豆科病害 豆科固氮富集氮元素 利于下一茬生产 [5] - 研究核心是将该理论引入农田生态系统 旨在更好发挥正反馈、避免负反馈 从而改善土壤健康、夺回产量损失 [5] 技术路径与未来展望 - 通过“科技小院”模式 让师生深入农田与农民同吃同住同劳动 在生产一线发现并解决问题 完成了此项研究 [6][7] - 研究证明“地越种越瘦”的观念不正确 中国粮食亩产已从几十上百斤普遍提升至一千斤 高产田可达一吨半(三千斤) [8] - 未来目标是通过保持土壤健康、发挥植物正反馈 结合新品种选育与管理技术进步 实现土地越种越肥、越种越健康的绿色可持续发展 [8] - 土壤健康水平提升不仅有望夺回每亩地每年损失的100公斤粮食 还能进一步提升土地产出 并生产出更健康食品以满足消费升级需求 [1][4][8] 对化肥农药作用的辩证分析 - 化肥农药并非土壤质量降低的必然因素 例如过去导致板结的硫酸铵已被尿素取代 而尿素不会造成板结 [3] - 保障14亿人粮食安全需要化肥以获取持续稳定高产 不能简单反对使用 [3] - 关键在于不合理和过量使用 而非化学品本身 [3]