未来土壤肥力与养分循环的研究方向

一 作为生产力提高所驱动的土壤有机质增加的机制研究

近几十年的农业实践证明，随着农田生态系统生产力的不断提高，进入系统中的碳显著增加，但这种增加是否一定使土壤有机质增加，尚缺乏研究。主要研究内容包括： (1) 农田生态系统内源有机碳转化途径及其关键微生物群落与功能 (2) 影响有机碳转化的环境因素与调控机制

(3) 土壤有机质提高对高生产力条件下生态系统稳定性的影响机制 (4) 作物生产力提高驱动的土壤有机质提高及其对大气CO2固持的贡献 二 土壤氮素循环及其调控机制研究

鉴于土壤氮素循环对作物生产力和环境安全的重要性，也由于生物参与的土壤氮素循环过程与机制的复杂性，尽管在这一领域内国内外已开展了大量的研究工作，但它仍然是未来很长时间内科学研究的热点。主要研究内容包括： (1) 农田土壤氮素转化的微生物学过程及其机制 (2) 土壤碳氮共济的关键微生物过程、制约条件及潜力 (3) 氮素从土壤圈向大气圈和水圈的迁移及其阻控机制 (4) 大气沉降对土壤氮素输入及作物氮素利用的影响 (5) 豆科作物轮作或间作对土壤氮循环和氮素供应的作用 (6) 高产、优质与环境保护多目标协调的农田氮素调控机制与途径 三 根际过程与养分资源高效利用机制研究

挖掘作物生物学潜力，提高养分资源利用效率是国际上研究的热点问题。根据作为作物—土壤相互作用的界面，是理解作物高效利用养分资源的关键。在揭示根际过程的基础上，研究通过根际调控提高养分资源利用率的新途径，即“根际调控”或“根际管理”，是提高养分资源利用效率重要途径之一。主要研究内容包括： (1) 作为根际诱导的根际养分活化过程及其分子机制 (2) 根际微生物与根际养分转化过程

(3) 根际和水分养分时空耦合的作物根层水肥调控机制 四 高生产力条件下养分资源综合管理理论与技术研究

高生产力条件下的养分资源管理较一般的生产体系更为困难。通过土壤学、植物营养学、农学、生态学等多学科的结合，以农田生态系统的综合调控来实现生产力和资源利用效率协同提高的目的，是农业可持续发展的重罚科学命题。主要研究内容包括： (1) 高生产力条件下土壤肥力保持与提高、土壤生产力增进的机制

(2) 高生产力条件下养分高效利用的生物学途径与机制

(3) 高生产力条件下根系和水分养分时空耦合的作物根层水分、养分调控机制 (4) 高生产力条件喜爱农田生态系统的环境效应 五 土壤肥力的演变规律与评价体系建立

迄今为止，尽管已开展了大量的研究工作，但对土壤肥力仍缺乏系统的评价方法，不同生态区域的土壤肥力演变规律也需要更多的机理性的解释。主要研究内容包括： (1) 不同生态区域土壤肥力的演变规律与主要驱动因子及机制 (2) 土壤肥力演变与生态环境之间相互关系的研究

(3) 不同尺度上土壤肥力及可持续性评价的方法与指标体系研究