在不科学种植、只种地不养地和滥用化肥农药的情况下，我国耕地土壤生态遭到日益严重的破坏。土壤退化不仅是中国的问题，也是一个世界性的问题。如果持续现状，到2050年地球约90％的土壤将会退化。西南大学“土壤医生”团队许江鹏在接受采访时说：“遏制土壤退化和修复退化土壤是全人类共同面临的问题，是农村建设高标准农田的必经之路。”

（课题组进行作物根系土壤采样。许江鹏 摄）

近年来，许多研究表明，微生物是修复退化土壤的关键。2017年西南大学“土壤医生”团队课题组开始着手研究功能微生物，到2021年4月取得科研成果并获得专利授权。研究指出，土壤微生物在耕地种植中起着重要的作用。

今年5月，获得第九届全国青年科普创新实验暨作品大赛重庆赛区智慧社区项目一等奖的西南大学“土壤医生”团队提出使用高通量测序技术，测得土壤中微生物的基因序列，通过质控、比对和注释等过程，获得目标区域中土壤微生物的丰度信息。随后以高产和病害作物的土壤为二分类样本，通过AI机器学习技术进行特征筛选，获取土壤中的关键微生物，结合差异物种和共生网络的统计分析，筛选获得有益微生物和病原微生物资源。有益微生物可以进行农业废弃物的发酵处理生产微生物有机肥料，以秸秆、鸡粪和谷壳等农业有机废弃物为生长基质，在将废弃物转化为腐殖质的同时，不但提高了有益微生物的活性数量，还可以给植物供给养分和有益微生物。

截至目前，该技术已在农村大面积推广使用，实现了规模化生产，农户在使用微生物有机肥料后，作物产量和品质有不同程度的提高。其中陕西省宜君县传出令人激动的消息，小石板村一位农户的60亩地在修复前粮食产量为3.5万千克，经过微生物肥料修复后产量达到5.5万千克，每亩增产300~350千克。

“土壤医生”团队成员主要是来自西南大学的研究生，在采访时他们谈道：“我们希望能够广泛推广这种土壤修复技术，以获取更多的样本数据来优化土壤医生AI模型，用以服务农村，建设和维护高标准农田。但土壤医生AI模型的能力远不止于筛选土壤功能微生物，在土传病害的图像识别检测、农业技术的语言模型指导、构建测土配方施肥的理化数据模型等方面都具有应用潜力，实现对农田建设的全过程指导服务。”

指导老师刘雪梅副教授说：“土壤医生AI模型具有发展为大模型的潜力，将于8月到沈阳参加全国青年科普创新实验暨作品大赛全国总决赛，希望通过赛事将该项目成果推广应用于全国高标准农田的建设中，助力我国粮食安全和化肥减量政策。（许江鹏 张睿雯 柴佳鑫 安奕舟）

来源: 重庆科技报

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