Kristine Nichols博士是首席科学家罗德学院,一个独立的有机农业研究所,从2014年到2017年。她的培训和研究侧重于生活在土壤中的微生物和如何使土壤更有效率。
库茨敦的罗德学院成立于1947年,由系统罗代尔PA。受氮肥短缺在第二次世界大战期间,罗代尔想开发实用的方法重建土壤肥力。今天,学院特别关注堆肥、土壤健康、杂草和害虫管理、牲畜操作,有机食品认证、污水处理、和气候变化。它是最长的运行比较研究有机农业和化学,始于1981年。
Nichols博士双主修植物生物学和遗传学和细胞生物学明尼苏达大学。她继续攻读硕士学位在西维吉尼亚大学的环境微生物学,最终从马里兰大学土壤学博士学位。Nichols博士毕业后,开始在美国农业部(USDA)作为土壤微生物学家。她担任首席科学家罗代尔研究所从2014年到2017年,在那里她调查了影响作物轮作,耕作实践,有机生产、覆盖作物、和牲畜放牧对土壤聚合、水关系,和glomalin由真菌产生的一个分子,提高土壤生产力。
w88优德老虎机平台食品罐有机会跟Kristine Nichols博士关于土壤微生物如何影响农业和罗代尔研究所正在进行的一些试验。
w88优德老虎机平台食品罐(英尺):什么是土壤微生物农业的重要性和他们是如何不同的农业系统和气候变化而受到影响?
Kristine尼科尔斯(KN):土壤微生物是农业系统的功能的关键。微生物种群营养循环中扮演的角色,从固定氮磷增溶的。一些微生物协助土壤聚合物的形成,提高土壤孔隙空间,允许更高的渗透速率,更好的持水能力,降低了压实,经常阻碍根系生长。其他微生物参与广泛的捕食者和猎物的关系,可以减少疾病的患病率。许多微生物参与有机质分解,释放其他微生物和植物所需的营养物质,而其他分解土壤矿物质养分循环。几种生物土壤中扮演多个角色或角色可能会改变根据微环境。其他工作在复杂的财团来满足功能需求。
不同的农业系统和气候变化影响微生物群落。尽管气候变化的影响感到不直接被微生物群落,降雨模式的改变会影响他们通过创建长期有氧或无氧条件。通常,农业管理实践有更多对微生物群落的影响。
杀虫剂不仅杀死宏观昆虫,他们也杀死微小的昆虫,或者microarthropods。正常的周期是microarthropods分解有机物质对细菌和真菌。然后吃了细菌和真菌原生动物和线虫,这“粪便”氮和其他元素作为植物的养分。没有microarthropods,许多土壤中细菌和真菌种群foodweb开始下降。这影响原生动物和线虫的浓度,减少氮可用于植物的数量。杀真菌剂直接杀死真菌的数量,确定杀死所有线虫,其中大多数没有植物病原体。所有这些造成负面影响的多样性,养分循环等功能我们目前不清楚。我们对除草剂的影响仍在学习。我们所知道的是,使用最广泛的除草剂之一,草甘膦,强烈的金属螯合剂和金属酶的重要组成部分,影响微生化功能和macro-organisms。因此,它们是影响微生物种群,但是我们还不完全了解所有这些过程。
当涉及到使用合成肥料,对微生物有直接和间接的影响。直接影响源于这样一个事实,大多数salt-based肥料,从而打乱水文活动,本质上是“偷”水远离细菌。Ammonia-based化肥增加土壤的酸度和最初是对生物体有毒接触他们。一些人认为这些影响小和微生物种群恢复和开拓殖民地的地方其他微生物被杀害,因为他们以这些微生物的尸体为食。但重复使用的长期影响可能是非常大的,我们也不知道我们丢失或哪些微生物种群增加这些流程和对整个土壤功能的影响。化肥的间接影响是我们主要的外包工作的微生物通常涉及自行车和向植物提供养分。这些微生物经常获得碳“付款”服务,他们可以使用生长和繁殖,但如果肥料满足营养需求的工厂没有工厂不得不“支付”,然后微生物得不到足够的碳生长和繁殖。
耕作是另一个颠覆性的实践,因为它身体上眼泪的身体真菌。分裂土壤总量,真菌和细菌把能源和资源创建和为这些细菌和真菌作为栖息地。我们建议减少耕作的频率和深度以及总量受到特定的土壤耕作的工具。
至少有三个不同作物轮作,但是理想更像五到十不同作物的旋转序列,提供了一个多样化的“饮食”的微生物群落和刺激多样性构建弹性。最重要的是,一个农民使用覆盖作物,收获是阳光和同伴作物,双种植,和/或多年生阶段要实现这一目标的一种方式。我们需要保持一些绿色和增长。管理牲畜、传粉者和食肉动物,尤其是食肉昆虫,其他方式直接或间接地土壤微生物得到好处。间接的影响往往是在植物提供的大部分食物来源土壤微生物作为根分泌物或植物组织/残留。有直接影响微生物的多样性,因为这些机制运送到一个新的环境和新的微生物对物理环境对微生物的影响。
英国《金融时报》:土壤改善粮食安全以及如何应对气候变化?
KN:土壤健康是至关重要的食品安全和应对气候变化,因为土壤是我们的食物production-basically基础性资源,没有土壤,我们不能种植粮食。尽管一个论点可以,我们可以种植粮食水产没有土壤,所需的资源生产营养密集的食物会非常costly-fiscally和环境。此外,研究表明,有一些氨基酸和抗氧化剂对人体健康的重要,只能由真菌和细菌,这意味着他们只进入人类食物链通过一个连接到土壤里去的。食品安全不再仅仅是拥有足够的食物,也有营养密集的食物我们可以解决营养不良和肥胖的双重危机,我们发现在同一个家庭,有时在同一人。
在应对气候变化时,我们也面临双重威胁关注土壤健康会为我们解决。如果我们可以设计农业生产系统使用的生物实践再生的土壤,我们将吸收更多的碳(即构建土壤有机质)。这也将减少一氧化二氮排放量减少氮肥的使用,尤其是豆科作物肥田妥善管理。这些系统对气候不确定性似乎更有弹性,因为他们有更多的肥性土壤聚合,使水进入土壤的速度(即减少径流)和在土壤降雨事件之间(即增加抗旱)。优德手机客户端中文版
英国《金融时报》:农业系统试验(置)国际扶轮是有机化学农业的持续时间最长的比较在美国。已经学会了自1981年开始,试验仍然目标什么?
KN:本研究最初是为了确定如何在大规模种植有机谷物作物领域以及如何生产相比传统粮食作物产量。多年来,本研究进化的目标包括减少农业环境和健康风险,提高作物生产力(即收益率)、水质、自然资源的保护,和对农民的生活质量,员工,和农业社区,减少成本,增加净农场收入,保护土壤,减缓气候变化。2016年,另一个目标是增加评估的影响食物的营养质量管理实践,特别是土壤健康与人类健康息息相关。
英国《金融时报》:浮置板轨道是蔬菜的一个分支系统试验,你检查下的土壤健康和作物营养两个农业系统。当你结束你的第一个赛季,你找到程序的未来的目标是什么?
KN:链接土壤健康和人类健康的主要目标是一样的,可能会持续数年。一路上,史密斯博士,谁是项目的主任,是研究创新的方法来管理害虫和疾病和干旱胁迫的影响或者没有灌溉生产和质量。
英国《金融时报》:你认为什么大问题在农业还需要回答吗?
KN:农业是人类survival-providing必须有营养的食物,干净的空气和水保持土壤资源。农业面临的挑战并不新鲜,但我们需要一个新的(很旧)方法来解决它们。农业一直是一个高风险行业,受到变化无常的天气,害虫和疾病。现代农业也受到经济波动和外部压力,这是奇怪鉴于至关重要的是我们作为一个物种生存下来。
我们需要休息的方法,用系统方法与土壤为基础,即使是我们不完全理解,将来很有可能不会。我们需要确定的农业实践,将最大限度地利用土地资源,使我们能够消除使用离线输入,特别是合成化肥和杀虫剂。我们还需要了解牲畜集成到系统的最好方法。当我们开始把基于生物、土壤增强工具到位,我们将增加土壤有机质和生物活性。这将自动提高水分和养分利用效率和减少土壤流失和温室气体emissions-particularly一氧化二氮、甲烷和二氧化碳。这将允许农民产生丰富和有营养的食物气候不确定性。
好消息是,我们现在有一个更好的理解的平台(如系统方法与土壤基础),我们需要使用。它将解决农业的经济和环境问题以及需要营养密集的食物被我们不断增长的人口。它还将帮助我们去适应和减缓气候变化。坏消息是,我们有很多,我们需要了解我们需要实现的管理实践(如轮作,覆盖作物、设备使用饲养的昆虫带或陷阱作物传粉者,捕食者,等等)。
