【地点】逸夫生物楼905会议室
【参会者】Lynette Abbott教授及生科院部分学生
应兰州大学生命科学学院和草地农业生态系统国家重点实验室李凤民教授邀请，西澳大利亚大学著名土壤微生物学家Lynette Abbott教授近日访问兰州大学进行学术交流合作，作了题为“Application of biological amendments to agricultural soils in Western Australia”的学术报告，以下为报告相关内容。
一．报告主要内容
Lynette Abbott教授主要介绍了目前生物土壤改良剂在西澳大利亚农业中的应用，她分别从下几个方面进行讲解：使用土壤改良剂的历史；土壤改良剂的种类；土壤改良剂的选择、使用和质量检测问题；有效的管理以及和农民的合作以及利用土壤生物学检测土壤。
1．生物改良剂应用的历史
Lynette Abbott教授提到，人类利用土壤改良剂来改善土壤的理化性质，借此来提高作物产量，这种方式从工业革命以来到如今的人类社会生产实践一直都存在，只不过方式和方法一直都在改变。过去人们一直注重传统的土壤生物肥力，而现如今人们更加注重土壤理化性质的改变对土壤肥力的影响。传统单一的土壤改良方式（例如简单的利用根瘤菌）也在向有机统一多元化方向发展。经济的发展也有利于助推关于土壤改良的相关研究。最后，教授介绍了一些目前致力于研究改善土壤肥力的著名企业和机构，例如the Rural industries、GRDC。
2．土壤改良剂的种类、利用以及对土壤的影响
土壤改良剂主要包括腐殖酸盐，生物炭，施肥和堆肥，微生物结菌以及一些生物萃取物等。他们对于土壤有直接或间接的改良作用，对于土壤结构，土壤肥力，土壤微生物的活动都有影响。这种影响既有短期作用也有长期作用，改良剂种类的不同也导致影响结果的变化。土壤和植物的限制因素主要有三个方面，化学限制因素，物理限制因素以及生物限制因素。化学限制因素主要是土壤中的碳氮含量，土壤偏酸性或碱性，以及土壤阳离子交换能力等。物理限制因素主要是土壤蓄水能力，土壤腐蚀，土壤团聚水平，土壤结构系数以及土壤团聚度。生物限制因素主要是土壤的微生物含量，植物疾病，固氮能力等。而土壤生物改良剂就从这三个方面着手，改良土壤，释放土壤肥力。土壤改良剂主要是一些有机的改良剂，例如生物堆肥，微生物菌剂等。通过生物刺激来调节土壤肥力。土壤的不同也会导致土壤改良剂的效果不同，多种土壤改良剂一起作用也会产生不同的影响。Lynette Abbott教授指出由于土壤改良剂由许多复杂的成分构成，影响因素有很多，但这个复杂问题的关键在于如何改良土壤。每当我们谈论到土壤健康，可能想到的就是土壤各个指标正常，例如土壤的有机碳含量，阳离子交换能力，pH等等，但是要指出的是，土壤肥力的正常不仅在于各项指标，还在于土壤释放肥力的过程，这个过程才是生物改良剂对土壤作用的关键所在。
3．目前土壤改良剂利用在西澳大利亚的境况
在城市中，生物堆肥工厂利用厌氧菌来分解城市回收的废弃资源进行生物堆肥和产生沼气，这些工厂取得了不错的的经济利润回报。利用根瘤菌接种来抑制牧草产量的下降也取得了一定效果。利用生物技术来带动农业的发展，已经给生物农业带来了越来越多的利润，生物技术对园艺和农业产量有促进作用，但人们的态度并不是十分积极，相比较其他地区，西澳大利亚地区对生物技术的投入并不大，这主要是考虑到发展生物技术需要比较大的资源投入，而且短期利益不容易达到，过程比较漫长。但是技术的进步需要经济去推动，人们需要去权衡短期利益与长期利益，只有长期的科学实验和充分的投入才能达到人们希望的经济回报。
Lynette Abbott教授报告
4. 三种限制因素的关系及土壤的生物特性对作物的影响
Lynette Abbott教授从生物与物理、化学之间的关系（如土壤食物网中真菌的相互关系 、真菌-细菌的相互关系、土壤粒子的相互作用）分析了土壤的生物特性对产品的种植、质量、成本和收益性的影响。猪舍产生的污水，生活垃圾等广泛的堆肥材料可以作为生物改善的材料，猪舍污水池覆盖之后形成厌氧环境，因此人工产生的干扰是稳定和可复原的；生活垃圾可以被用来做厌氧的沼气池，厌氧环境下分解产生的沼渣和沼液可以添加到堆肥里面或者直接应用于土壤。对动物垃圾中营养物的利用效率进行抽样调查，用聚磷菌消除多余的磷，发现在pH为5.5时，果糖的积累高达70%，而在pH为8.5时，果糖的积累只有35%，这说明果糖的积累效率主要依据于pH。土壤有机质改善的影响也是巨大的。在合成肥料中放线菌的相对多度接近50%，这在下一代的16sRNA基因排序在细菌中显示出了不同。
5. 澳大利亚西部园艺学和乳制品行业当前的形势
从澳大利亚西部园艺学的目前形势来看，堆肥对作物含水量也有很大的影响，以在沙土中的长期堆肥为例，已经堆肥的土地与没有堆肥和正在堆肥的土地相比，其新鲜胡萝卜和发芽胡萝卜的含水量明显升高。从澳大利亚西部乳制品行业的目前形势来看，堆肥对乳牛用草地的产量也影响巨大，实验共设置了三个乳制品农场的大规模试验田，设置了四个不同的肥料梯度，分别为每亩2吨粪肥加化肥、每亩6吨堆肥加化肥、每亩3吨堆肥加化肥和只有化肥，结果显示每亩6吨堆肥的改良土壤比每亩3吨堆肥的改良土壤的功能基因数量更低。造成这个结果的原因其一为：可能是碳含量水平高的堆肥可能比碳含量水平低的堆肥降低的慢；其二为在土壤碳含量没有重大改变的情况下会发生细菌活性的相关改变；其三为在土壤化学测试没有改变的情况下,包含碳循环和氮循环的土壤生物过程会改变。以上三点表明：在土壤基质中预测的堆肥的长期影响的可能性还是存在的。因此报告人猜测在没有其他农业实践，生物堆肥一样的条件下（如堆肥时间、土壤管理、气候变化均一样），按照在初始阶段堆肥作为化肥的替代物，在过渡阶段堆肥可以提高土壤的生物肥力，在嵌入阶段保持土壤健康的理论，可不可以尝试提供不同的生物堆肥来提高作物和饲料的产量。另外，在生产方面，产品的品质也是一个很重要的标准。施肥对品质的控制目前在农场中没有使用，堆肥则在花园中经常使用，而且是一种很好的管理方式，菌剂的使用虽然目前尚不完善，但对菌剂的控制却是相当重要，如根瘤菌、真菌菌根、普通微生物混合等也是很好的管理方式，腐殖酸盐、生物炭、海草、堆肥茶等生物激素的应用还有待于进一步研究。
6. 土壤改良剂的质量检测和管理
对土壤进行生物学实验抽样需要考虑的因素很多，比如根据具体问题来选取样品、根据季节影响来选取样品的时间、根据地点因素来选取样品的位置、根据土壤实验选取样品的数量、很具动机、理由、推论确定多久采一次样等等众多因素。这些问题最主要为了区分是土壤实验研究还是农场管理；其次要考虑到土壤的储存问题，即本实验是要立即进行还是延迟进行定时的分析；最后要考虑的问题是关于一些概念的理解，如土壤健康、土壤品质的定义，基准线，独立的生物学组分，应对管理等。另外，实践的困难性也要考虑到，如复杂的方法论、时间和空间的变化差异、土壤类型和气候带的差异、农民和科研人员的不同需求等。
二．报告结束后，Lynette Abbott教授对同学们提出的问题进行了耐心细致的解答并做了简短的交流。
Lynette Abbott教授简介：
Abbott教授长期从事农林生态等领域土壤微生物学研究，率先提出了土壤生物肥力的概念和评价体系，在土壤微生物学研究领域具有较高的学术造诣，先后在Ecol.lett.、PNAS、New Phytol.、Agr. Ecosyst. Environ.、Soil Bio. Biochem.等农林生态领域著名期刊发表论文约150篇，总引用次数10600余次，H-Index高达62。她曾担任西澳大学自然与农业学部副院长、地球与环境学院院长、农业研究院副院长，被授予西澳大学“终身荣誉教授”称号。西澳大学是澳大利亚八大名校之一，其生命与农业科学领域位居全球第25位，是澳洲最著名的研究型大学之一。
Lynette Abbott教授邮箱：lynette.abbott@uwa.edu.au
课题组李霁源 王保忠 王伟供稿
2017年8月31日
