导? 读

土壤肥力与土壤养分循环分支学科是土壤学科中应用性较强的学科，悠久的发展历史积累了极为丰富的文献资料，在评价和利用土壤资源，提高作物产量和养分利用率，减少环境污染中发挥着重要作用。“十四五”期间土壤肥力与土壤养分循环分支学科应加强土壤养分转化过程、速率、产物及其影响因素的基础性研究。鉴于我国大宗作物种植强度下降，集约化设施种植面积增加的两极化发展现状和减肥减药维持生态环境安全的国家需求，“十四五”期间，土壤肥力与土壤养分循环分支学科应加强以下针对性研究：1）休耕轮作对土壤肥力的影响及通过休耕轮作维持和提高土壤肥力的原理、途径和方法；2）高度集约化种植条件下快速恢复土壤肥力，保持土壤健康和有效利用土壤养分的科学管理原理、途径和方法；3）实现土壤-作物-环境相互契合，充分发挥土壤肥力，高效利用土壤养分的基础科学问题。

文/蔡祖聪1，2（1. 南京师范大学地理科学学院，南京 ；2. 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心，南京 ）

来源：土壤学报（2020年第5期）

土壤肥力与土壤养分循环是土壤学科中应用性较强的分支学科，主要研究土壤供给作物养分的能力、与土壤养分供应有关的土壤养分循环过程、农田养分以各种形态向环境的扩散过程及其驱动因素等。土壤肥力研究在评价和利用土壤资源中发挥着重要的作用。出于对全球变化和农业面源污染的高度关注，农田土壤固碳和温室气体排放，农田氮、磷等营养元素向水体扩散过程及其污染负荷、驱动因素、模型模拟等是过去相当长一段时期土壤养分循环领域的主要研究热点，在估算农田生态系统固碳潜力、温室气体排放、定量农业面源污染等方面积累了大量的数据，取得了丰富的研究成果，在全球变化和生态环境保护领域发挥了重要作用。但是，土壤养分循环服务于作物养分供应及其影响因素的研究则进展比较缓慢。改革开放以来，我国的作物种类、种植方式、种植制度、肥料种类等均发生了显著的变化，近年来，种植强度的两极化趋势极为明显，这些变化对土壤肥力维持和作物养分供应提出了新的要求。当前土壤肥力和土壤养分循环的研究尚不能清晰地回答这些变化引发的科学问题，因而指导生产实际的能力较弱，难以发挥该分支学科在农业生产中应有的作用。在“十四五”期间，土壤肥力与土壤养分循环分支学科应该回归本原，围绕我国经济发展和种植制变化对土壤肥力和土壤养分循环提出的新要求，加强基础理论研究，研发适应新的种植模式的土壤肥力维持和提高，促进土壤养分有效利用，减少对土壤质量和生态环境负面影响的新理念、新方法和新技术。

1 历史发展与现状

土壤肥力是反映土壤肥沃程度的一个重要指标，但是关于土壤肥力的定义及其指标仍不统一。在欧美等国家土壤肥力是指衡量土壤能够提供作物生长所需的各种养分的能力。在我国，土壤肥力是指土壤为植物生长供应和协调养分、水分、空气和热量的能力，是土壤物理、化学和生物学性质的综合反应[1]。显然，欧美国家的土壤肥力概念比较单一，可称之为狭义的土壤肥力概念，但易于定量和评价；我国的土壤肥力概念涉及土壤物理、化学、生物学性质和营养元素含量等，有些还包括土壤所处的环境等与作物生长有关的各个方面，综合性强，可称之为广义的土壤肥力概念，更接近于土壤生产力概念。由于广义土壤肥力概念难以定量化，在我国，土壤肥力的综合评价成为了该分支学科的重要研究内容，发表了大量的研究论文。然而至今未形成具有共识的土壤肥力综合评价方法和指标值。我国第二次土壤普查时采用了欧美国家的土壤肥力概念，以土壤的养分含量作为划分依据。这一土壤养分含量等级指标仍然是我国土壤肥力评价的基础[2]。

土壤养分循环涉及的范围很广，例如，土壤碳氮循环是当前全球变化的研究热点，土壤氮磷向水体的扩散则是水体污染防控的研究热点。笔者体会，土壤肥力与土壤养分循环分支学科中的土壤养分循环是那些涉及与土壤肥力，即与养分供应能力有关的土壤养分循环问题，它是土壤肥力的基础和核心。

笔者以中国知网（CNKI）为数据源[3]，对土壤肥力和土壤养分循环分支学科发表的论文数量及其涉及的主题词进行了搜索。对于特定的研究领域，相同关键词下我国学者发表的论文数量在英文刊物和中文刊物上具有同步性，因此，从CNKI 得到的数据可窥我国土壤肥力与土壤养分循环分支学科的发展历史和现状之一斑。分别以“土壤肥力”和“土壤养分循环”为关键词，在中国CNKI 搜索文献数量，结果如图1。截止2019 年11 月14 日，CNKI 共收录了有关土壤肥力的文献22 039 篇，有关土壤养分循环的文献则仅区区396 篇，其中同时涉及土壤肥力和土壤养分循环的文献更少，仅为66 篇。CNKI 收录的关于土壤肥力的最早的文章是Hall 于1910 年在Science发表的“The fertility of the soil”[4]。这足以证明土壤肥力是一门历史悠久的学科。CNKI 收录的我国学者涉及土壤肥力的最早的文章是周昌蕓1936 年发表于《地质论评》的“土壤调查及土壤图之制法”[5]。从图1a 可以看出，我国关于土壤肥力的文章发表数量在20 世纪50 年代至60 年代中出现过一个快速增长的时期。由于众所周知的原因，1967—1972 年是一个停滞期，随后又开始快速增加，1980 年后每年发表的论文数量超过100 篇，2008 年达到1 025 篇，随后继续波动式增长。土壤肥力研究涉及的主题词以土壤肥力为主，占近半数，其次为土壤成分、养分元素氮、磷、钾和酶活性，每一主题词下收录的文献均在1 000 篇以上（表1）。土壤肥力综合评价的文献也达347 篇，几乎与土壤养分循环关键词下的文献数量相当，但绝大部分是关于区域土壤肥力的综合评价，所用的评价方法各不相同，至今未形成统一、共识的土壤肥力评价方法和指标值。