1.土壤健康評價面臨的挑戰(zhàn)

定量評價土壤健康是基礎(chǔ)創(chuàng)新、技術(shù)研發(fā)與政策法規(guī)制定等各項(xiàng)工作的前提。國內(nèi)外學(xué)者針對評價指標(biāo)和評價方法進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述。然而我國氣候條件差異大，作物種類、土地利用方式、土壤類型和質(zhì)地多樣，土壤健康評價體系的建立還面臨著一些挑戰(zhàn)。

1） 土壤健康評價中數(shù)據(jù)收集和分析較為困難土壤健康評價包含的指標(biāo)較復(fù)雜，而獲得這些指標(biāo)值，首先需獲取土壤等樣品。而土壤樣品的采集需要精確的方法和技術(shù)，以確保樣品的代表性和一致性。由于土壤樣品在過去某一時間段內(nèi)無法獲取評價土壤健康狀況在這一時間段內(nèi)的變化特征尤為閑難。

2）土壤健康狀況的時空變異性不明確當(dāng)前對于土壤健康的研究工作主要集中于評價指標(biāo)的選擇以及評估框架的構(gòu)建等。而土壤是一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，它包含無數(shù)微生物、植物根系、動物等，它們不僅可相互影響，而且這些土壤屬性在時間(如季節(jié)性變化)和空間上的異質(zhì)性導(dǎo)致土壤健康狀況在時間和空間上存在演變特征。目前對我國土壤健康在時間尺度和空間上的變化特征尚無研究案例，巫需彌補(bǔ)這一研究空白。

2.基于長期定位試驗(yàn)的土壤健康研究展望

(1)基于長期定位試驗(yàn)建立因地適宜的土壤健康指標(biāo)及評價體系

土壤健康指標(biāo)是各項(xiàng)復(fù)雜因素的綜合結(jié)果，很難建立一套適用于所有土壤類型、氣候條件和作物類型等的土壤健康指標(biāo)及評價體系。因此，可基于長期定位試驗(yàn)累積的氣候數(shù)據(jù)、作物信息和土壤屬性等資料，構(gòu)建土壤健康評價靜態(tài)和動態(tài)指標(biāo)數(shù)據(jù)庫，建立基于氣候類型、土壤類型、作物類型、管理方式等的評價層級指標(biāo)體系，并因地確立土壤健康指標(biāo)及其闕值。這些工作有助于進(jìn)一步完善我國土壤健康指標(biāo)和評價體系，便于針對性地進(jìn)行土壤健康評價及因地制宜地提出健康培育技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)全球土壤“大健康”和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

(2)深入解析基于長期不同管理措施下土壤健康演變的規(guī)律和驅(qū)動機(jī)制

研究長期施肥下土壤物理、化學(xué)和生物學(xué)特性指標(biāo)的變化情況，分析土壤各指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性及其與作物產(chǎn)量的相關(guān)性，可以全面了解土壤健康泣變特征，以制定適宜的培肥技術(shù)和培育健康土壤基于新興原位監(jiān)測技術(shù)和先進(jìn)的評價方法，采用高通量測序、宏基因組學(xué)等技術(shù)，深入分析長期定位試驗(yàn)下土壤生物網(wǎng)絡(luò)對土壤肥力與土壤健康的關(guān)鍵驅(qū)動機(jī)制。這些研究有助于深刻理解管理措施、士壤過程等驅(qū)動土壤健康變化的機(jī)制，為土壤健康培育提供堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)。

(3)建立長期定位試驗(yàn)-健康土壤培育技術(shù)研發(fā)核心平臺

我國農(nóng)田長期定位試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)為土壤健康研究和構(gòu)建提供了寶貴的平臺。因?yàn)檫@些長期定位試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)可以:

①全方位支持土壤健康時空變化研究，我國農(nóng)田長期定位試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)具有土壤類型和種植制度多樣、時間跨度大、空間分布廣的特點(diǎn)，可以提供多點(diǎn)位不同健康程度的土壤(不同障礙、不同肥力水平的土壤)，為土壤健康研發(fā)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

② 基于大量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支持健康指標(biāo)及評價體系構(gòu)建52 個長期定位試驗(yàn) 30 年以上系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)，提供了不同健康土壤的多種物理、化學(xué)和生物學(xué)指標(biāo)，以及相應(yīng)的作物產(chǎn)量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以良好用于構(gòu)建土壤健康指標(biāo)及其評價體系。

③ 進(jìn)行典型案例研究，每個長期定位試驗(yàn)都是一個完整的案例，具有時間和空間上完整的數(shù)據(jù)和土壤健康狀態(tài)，通過對每個長期定位試驗(yàn)的深入分析，可以揭示不同管理措施和土壤條件下的健康土壤狀態(tài)及其培育最佳實(shí)踐方案。

④ 進(jìn)行驅(qū)動因素分析及培育技術(shù)集成應(yīng)用，基于長期定位試驗(yàn)的系列數(shù)據(jù)，深人探究土壤健康及其指標(biāo)的演變規(guī)律，解析健康土壤變化的驅(qū)動因素，從而提出健康土壤培育的技術(shù)模式。

總之，構(gòu)建長期定位試驗(yàn)-健康土壤研發(fā)的平臺，推動土壤健康構(gòu)建和耕地質(zhì)量的提升，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，貢獻(xiàn)國家糧食安全和生態(tài)安全。