作者:袁一雪
来源:中国科学报(2026年6月7日)
我国南方水热资源丰富,是全国重要的粮食与经济作物主产区,然而红黄壤酸化问题却成为当地农业生产的“卡脖子”难题。数据显示,南方地区pH<5.5的酸化耕地面积已超1.66亿亩,酸化加剧导致的酸铝毒害、养分利用率低等问题,严重威胁国家粮食安全与区域农业可持续发展。
针对这些问题,中国科学院南京土壤研究所(以下简称南京土壤所)牵头联合多家单位联合攻关,揭示了合成菌群调控提升作物耐酸铝与养分高效利用的新机制,研发出多功能重组菌群、种养耦合培肥等系列实用技术及配套产品,构建了分区分类的酸性土壤治理新模式,在江西、福建等地大面积示范推广。相关研究成果发表于Nature Food、Cell Reports等期刊,并入选6月5日公布的2025 年度中国生态环境十大科技进展。
南京土壤所所长沈仁芳作为团队负责人,带领科研团队遵循“理论突破—技术/产品创新—模式构建”的系统路径开展协同攻关。“我们通过整合反应组模型与机器学习方法,对红壤微生物展开深度分析,锁定了兼具耐酸耐铝特性、参与土壤碳循环的核心微生物类群。”团队成员、南京土壤所研究员梁玉婷解释说。他们依托单细胞拉曼精准检测技术,筛选培育出了一支“土壤改良特种小队”——高效耐酸铝复合微生物菌群。该菌群能稳定定殖于水稻根际,通过逐步提升土壤pH缓解铝毒,为水稻根系生长扫清障碍。不仅如此,该菌群还可活化被土壤固化的磷素,提升土壤磷养分有效性,促进水稻浅根型发育,帮助水稻更高效吸收土壤养分,最终实现酸化红壤改良与水稻提质增产的双重效果。由此,研究团队也首次在国际上系统提出微生物-激素-细胞壁重构协同缓解铝毒的作用通路。
“在技术与产品创新层面,我们研发了覆盖不同种植类型的集成技术体系。比如针对茶豆套作体系研发的重组菌剂,可使大豆氮磷利用效率提升20%以上。”梁玉婷说,“秸秆还田配施腐熟粪肥的种养耦合技术,可以让土壤pH提升约0.6个单位,作物增产9%以上;创制的专用调理剂与复合肥,可使水稻增产10%~20%。”此外,团队集成创建了“园地减肥降酸增效”“旱地抑铝降酸聚肥”“稻田节氮固碳培肥”三类分区分类治理新模式,解决了传统改良“见效快易返酸、治理难长效”的痛点。
目前,该研究成果不仅填补我国在红壤领域的多项科研空白,而且已在江西、福建、浙江等南方多省大面积推广,累计推广应用达28373.98万亩次,实现作物平均增产8%以上,累计减少化肥施用51.65万吨,经济、生态和社会效益十分显著,为落实“藏粮于地、藏粮于技”战略、保障国家粮食安全提供了重要支撑。
相关论文链接:
https://doi.org/10.1038/s43016-023-00848-0
https://doi.org/10.1038/s41467-024-54616-0
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.116597
https://doi.org/10.1038/s41467-025-64708-0



2024年7月14日,在山东科学技术出版社召开了“黄河流域易盐渍区高效生态农业技术创新丛书”编委会。来自中国科学院南京土壤研究所、中国科学院海岸带研究所、中国农业科学院资源与区划研究所、山东省农业科学院、清华大学、山东农业大学等院校的专家教授参与了此次会议。





《土壤盐渍化的诊断、评估、减缓与适应技术指南》由联合国粮农组织 / 国际原子能机构粮食和农业核技术联合中心水土管理和作物营养科专家穆罕默德·扎曼、李恒所著。著者长期致力于改善土壤、水资源与肥料管理的生产实践,为促进国际社会农业积极适应气候变化做出了贡献。
该书回顾了全球土壤盐渍化的历史和治理成败经验,旨在制定盐度和钠化度的评估技术规程,完善盐渍化土壤的缓解和适应措施,创新和推进核技术和同位素技术等的应用,为可持续地利用盐碱地提供可行性方案。该书具有先进性、指导性和实用性,能够切实解决生物盐碱农业所遇到的实际问题。该书可为进行景观和农田土壤盐渍化评估和诊断,利用核技术和同位素技术制定边际土壤可持续利用战略的技术研究人员、一线管理人员提供参考和借鉴。
康绍忠院士序|《土壤盐渍化的诊断、评估、减缓与适应技术指南》出版发行

Rainer Horn 博士,德国基尔大学教授,世界著名土壤物理学家。现任中-欧土地和土壤合作专家组委员,曾任世界土壤联合会(IUSS)主席,IUSS土壤物理委员会、土壤技术委员会以及第三工作组主席、土壤耕作研究组织主席、德国土壤学会主席等土壤学术组织重要职位。Horn教授在不饱和土壤力学理论创新和应用、土壤物理多尺度过程、土壤力学与水力学、物理化学和生物学等多学科交叉研究等方面取得巨大成就,并成功应用于指导固废处理、地质工程安全以及电缆地下埋藏等社会经济多方面。发表100余篇期刊论文,数十部土壤学专著以及数百篇技术报告,荣获美国土壤学会、美国农学会会士,罗马尼亚、波兰、德国土壤学会以及国际土壤耕作研究组织等学术团体先后授予Horn教授荣誉会员称号。
该书由赵英博士和张斌博士组织,邀请了诸多从事土壤物理研究的中青年工作者共同翻译。他们花费很大精力把该教材引进国内,可使更多的科研人员系统了解土壤物理学,对推动我国土壤物理学的发展意义重大。
邵明安院士序|《土壤物理学精要——过程、功能、结构和力学导论》







中国科学院院士朱永官带领一群“土壤高级玩家”,一同创作出了本部集科学性、趣味性和前瞻性于一体的科普著作——《鲜活的土壤》,以科研者的视角和深入浅出的笔触,向大众讲述了土壤的本质、功能、土壤污染问题以及由此带来的粮食安全问题等人们关心和感兴趣的话题。
书中不仅涵盖了土壤的形成、分类、功能等基础内容,还深入探讨了土壤与生态环境、人类健康、文明演变进程等方面的紧密联系。用丰富的科研数据与成果揭示了土壤作为农业生产之基、生态系统之本的不可替代作用,更强调了在当前全球环境变化与资源约束加剧的背景下,科学合理地利用土地资源,对于维护国家粮食安全、促进生态平衡、实现经济社会可持续发展乃至推动人与自然和谐共生的战略价值。




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