新视角与前沿 | 何 艳：新形势下大豆产地土壤环境保护与功能提升的研发建议
The following article is from 土壤学报 Author 何 艳
导 读
准确认识限制我国大豆产业高质量绿色健康发展的关键问题，是支撑国家大豆振兴计划有效实施的重要工作。
作者：何 艳，黄晓伟，程中一，王天宇，施加春，徐建明
单位：浙江大学土水资源与环境研究所，浙江省农业资源与环境重点实验室
卷期：《土壤学报》2021年第58卷第2期，转载自土壤学报公号（2021年2月15日）
大豆在我国农业和人体膳食结构中具有重要的不可替代性。近20多年，我国大豆消费量持续攀升，供需缺口居高不下，提升大豆自给力，是贸易战新形势下的重要国家需求。然而，过去高投入的农业耕作模式造成各类污染物在农田系统中不断累积，加剧了土壤质量退化及农田生态系统稳定性降低，对大豆产地的土壤健康构成威胁（图1）。准确认识限制我国大豆产业高质量绿色健康发展的关键问题，是支撑国家大豆振兴计划有效实施的重要工作。
图1 大豆产地土壤概图
文章基于Web of Science核心数据库，利用VOSviewer软件进行关键词共现分析，系统梳理了全球2000—2019年间不同时期相关大豆种植体系中大豆生长受除草剂残留、重金属累积、地下病害发生等影响的相关研究进展。文献计量结果表明，近20年国际研究热点主要聚焦于除草剂的土-水界面吸附与迁移过程、重金属污染的食物链安全风险、大豆生长与污染毒理、地下病害防治等方面，更多关注大豆抵抗环境胁迫和病害的逆境适应性生理调节机制，缺少对影响大豆生长和引起大豆减产的地下土壤过程的系统研究（图2）；中国近年来科研产出位于世界前列，但与国际领先水平尚存在差距，对大豆产区的地下土壤环境过程与微生态效应的关注也较少（表1）。在当前的新形势下，国家粮食安全战略调整及农业供给侧结构性改革对我国大豆产业发展提出了更高要求。未来的工作迫切需要有机结合粮食丰产增效和污染耕地安全利用攻坚战，注重从只聚焦土壤肥力、优化育种及栽培生理、追求大豆产量，向同时关注土壤安全与微生态健康、保障大豆品质安全、支撑大豆产业高质量绿色发展进行转变，开展协同大豆产地土壤生态健康与污染防控的高产创建系统研究，更加凸显产地土壤环境保护与功能提升在大豆绿色生产和高质量发展中的作用。
图2 近20年国际上相关研究热点及进展
表1 2000—2019年大豆主产国关于“土壤环境与微生态过程”领域发文情况
文章最后针对新形势下大豆产地土壤环境保护与功能提升提出了具体的研发建议。如在微观机制方面，重点关注除草剂残留/重金属胁迫环境中宏观尺度下土壤生态网络与微观尺度下土壤生态功能的长期动态响应，并从地下-地上适应反馈的角度，基于根际免疫调控的新思路，系统探讨污染物及病原生物根际过程对大豆高产创建和品质提升、土壤环境功能及健康质量的影响，阐明环境/条件致病的土壤生态学机制，发展完善基于多营养级微食物网动态演化的地下病害发病过程及土壤生态防控的基础理论等；在对接产业发展需求方面，通过产、学、研、政联合，以及岗岗联合、岗站对接，瞄准大豆产地土壤生态功能优化与高产创建的综合调控原理与技术研发来整体推进，系统开展相关共性、关键方法原理及技术的研究、集成、试验和示范，保障公众“舌尖上的安全”和维护大豆产地土壤生态系统平衡健康，引领国产大豆产业的健康有序发展等。支撑上述研究的关键科学研发任务建议包括：
（1）除草剂复合污染长期效应与大豆高产障碍介导机制；
（2）基于根际免疫的大豆病害综合防控新原理与方法；
（3）南方重金属污染土壤上青贮大豆替代种植技术与强化应用的成套措施等。详细的研发建议可以查阅原文。
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