Vegetable Res | 中科院南京土壤研究所段增强研究团队发表关于中低端装备水平下设施土壤剖面设计理念及其应用的观点论文
截至2021年，全球设施播种面积在480万公顷左右，其中我国占全球的80%以上。近年来，由于设施种植能提高作物抵抗不良环境能力，实现反季节生产，并增产提质，全球尤其“一带一路”沿线发展中国家设施种植面积快速增加。但由于装备水平不高和高度集约化种植，全球设施土壤质量持续下降，诱发面源污染加剧、温室气体排放增加、农产品产量和质量下降等诸多问题。设施土壤剖面的科学设计有望缓解上述问题，但长期以来该领域研究十分缺乏。
本研究在综合分析塑料、遮阳网等覆盖物对设施环境的限制基础上，创新性的提出了设施土壤剖面设计理念框架。研究设计的设施土壤剖面由四个土层组成：表层为减少水分蒸发的覆盖层，表下层为促进养分、生物活性物质、二氧化碳和热量产生的根际富碳层，第三层为有效缓冲干扰的土壤-有机碳混合层，最下层为减少水分和养分损失的保水层（图1）。
研究总结并提出了上述理念的两个典型应用实例：（1）西班牙阿尔梅里亚的覆沙式剖面；（2）中国寿光的下沉式剖面。同时，研究从理论层面估计了设施土壤剖面发育的趋势、肥熟表层，如粘粒-腐殖质淀积层、磷淀积层的形成过程。该设施土壤剖面设计能够提高水分和养分利用率，降低设施生产环境风险，生产成本低，对小农户可持续园艺生产具有很高性价比（图2），有望在在全球范围内广泛应用。
图2 设施土壤剖面促进土壤碳和养分循环、产热和保水保肥示意图
作者团队介绍
中国科学院南京土壤研究所董金龙博士为第一和通讯作者，研究得到国家自然科学基金和江苏省自然科学基金资助。设施农业研究团队长期致力于设施土壤碳氮循环、设施环境调控（二氧化碳施肥和土壤温度升高）、蔬菜营养生理等方面研究，在Resources Conservation and Recycling、Journal of Cleaner Production、Plant and Soil、Annals of Botany 和土壤学报等知名杂志发表论文80余篇。
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About Vegetable Research
Vegetable Research 是一本开放获取的期刊，致力于传播蔬菜作物研究进展。欢迎蔬菜研究所有领域的原始研究论文、方法、资源和综述等投稿，主题范围包括（但不限于）遗传、育种、组学、分子生物学、生物技术、与环境和其他生物系统的相互作用以及采收前/后的生产。期刊主编由中国农业大学张小兰教授和法国图卢兹国立理工学院Julien Pirrello博士共同担任。目前期刊已被Scopus、CABI等数据库收录。
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