微生物与土壤健康
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发布时间:2019-05-31 16:58
(华中农业大学农业微生物学国家重点实验室,430070,武汉)
作者简介:黄巧云,华中农业大学资源与环境学院教授,教育部“长江学者”特聘教授,国家杰出青年基金获得者,新世纪百千万人才工程国家级人选。兼任农业微生物学国家重点实验室副主任、国际土壤学联合会(IUSS)土壤界面反应专业委员会副主席、中国土壤学会土壤化学专业委员会主任、环境生物地球化学学会(ISEB)国际学术委员会执委。是第十二届全国政协委员。曾先后赴加拿大曼尼托巴大学、意大利那不勒斯大学及日本山口大学做访问学者和博士后研究。主要从事土壤矿物-有机物-微生物相互作用及重金属污染土壤修复方面的研究,近年来主持国家自然科学基金、973、863等国家和省部级课题20余项。是《Frontiers in Microbiology》、《Applied Soil Ecology》《Geomicrobiology Journal》、《土壤学报》、》《生态学报》等期刊编委,曾担任第4届土壤矿物-有机物-微生物相互作用、第21届环境生物地球化学国际学术研讨会主席以及多个国际学术会议分会召集人。在国际学术会议上做口头和邀请报告20余次。2008年获第二届中国土壤学会奖,2009年获全国百篇优秀博士学位论文指导奖,2010年获中国侨界创新人才贡献奖和第五届湖北省优秀科技工作者称号。发表SCI论文80余篇,主编中英文专著和教材5部、SCI期刊专刊2期,获省部级科研和教学成果奖5项,获批专利2项,申请专利7项。
内容摘要:土壤是人类赖以生存和发展的重要资源,是农业生产中物质转化与能量交换的重要场所,也是生态系统的核心部分。健康的土壤能维持土壤生物生产力,提供作物生长的养分和水分,稳定粮食产量,维系人类生存和繁衍,促进植物、动物和人类健康。但是,在各类环境要素中,土壤又是污染物的最终受体。随着我国农业集约化、工业化、城市化和交通现代化的快速发展,化肥、农药等农用化学品和工业污染物等大量进入环境,导致农业面源污染面积不断扩大,污染程度日趋严重,给我国土壤生态环境、农产品安全和人类健康等造成了严重威胁,并直接影响到我国社会经济的可持续发展。我国是世界上最大的农药生产国和使用国,但农药的利用率只有20-30%左右,70-80%进入土壤与水体,严重污染环境;每年的除草剂药害面积达3000万亩,其中严重受害500万亩以上。还有大量的畜禽养殖粪便和生活污水排放的表面活性剂、矿物油、添加剂、化妆品等新型污染物进入农田。
土壤污染具有隐蔽性、滞后性等特征,不仅降低了土地资源的质量,使农业生产遭受损失,并且通过污染农副产品而损害人体健康。因此,土壤质量的好坏,直接关系到人类生存质量的好坏。土壤健康才能保证人类生命的健康与安全,最终才能保障整个社会的稳定与发展。
微生物是地球上C、N、O、P、S等元素地球化学循环的主要驱动力之一,是维系土壤健康的生力军。通过驱动这些元素的自然循环,微生物调控土壤肥力、植物生长、动物包括人类的食物供应;微生物处于食物链的底层,可以利用其它生物不能利用的物质,包括自然界中由于人类活动产生的各种化学污染物。尽管多数微生物个体微小,但是估计地球上微生物生物量为350-500亿吨(以含碳量计算)。在这个庞大微生物家族中,大约包括50万个成员(物种),而目前人类所认识的微生物非常有限,仅占总数的1%。研究表明,自然界中不仅还有99%的未知微生物,而且还有许多微生物驱动的生物转化过程有待发现和认识。土壤中栖息的数量巨大的微生物是消除土壤环境污染、恢复土壤健康、重建生态系统过程中不可或缺又无法替代的生力军,它们将在污染农田修复、安全农产品生产和可持续的农田生态系统构建中发挥巨大作用。
(本文摘自第十二届全国土壤微生物学术讨论会暨第五届全国微生物肥料生产技术研讨会论文集)