Using a systems modeling approachto improve soil management and soil quality
利用系统模型方法提升土壤管理和土壤质量
期 刊：Frontiers ofAgricultural Science and Engineering（FASE）
作 者 : Enli WANG, Di HE, Zhigan ZHAO, Chris J. SMITH, Ben C. T. MACDONALD
通讯作者 : Enli WANG
CSIRO Agriculture and Food,Canberra, ACT 2601, Australia
enli.wang@csiro.au
Cite this article :
Enli WANG,Di HE,Zhigan ZHAO, et al.Using a systems modeling approach to improve soil management and soilquality[J]. Front. Agr. Sci. Eng. , 2020, 7(3): 289-295.
文章择要
土壤是农业生产的根本，能够支撑植物的成长，并为植物供应水和养分。提高土壤质量、改进土壤康健是实现可持续农业的土壤管理目标。目前已开展了量化土壤质量和土壤康健的研究，但对关键的指标选取却存在争议。我们建议将土壤视为农业生产系统关键组成部分的系统方法。土壤质量须根据作物生产力和对生态系统做事的影响进行量化，而这些影响也受到景象和管理方法的影响。系统建模方法可解析景象、土壤、作物和管理之间的相互浸染，以及这种互为难刁难系统性能的影响，帮助量化土壤的代价和质量。本文供应了三个示例来解释系统方法的主要性。土壤管理是系统综合管理的一个组成部分，在未来的景象变革条件下，作物和栽种系统也应系统研究。
关键词：农业生产系统仿照器，有效水容量，氮素管理，土壤功能特性，土壤康健，土壤植物模型
文章亮点
1.土壤和气候相互浸染决定了作物成长和农业生产所需环境条件的关键特色。
2.土壤管理必须适应当前的景象条件和特定的目标。
3.土壤-植物系统模型旨在仿照土壤-植物-景象连续体中关键过程和驱出发分的相互浸染，以量化其对生产力和环境的影响。
4.利用土壤功能特性来强调土壤特性在作物生产过程中的浸染或影响。
5.农业生产系统模型（APSIM）包括作物模式和栽种制度等，有助于改进土壤管理，提高生产力以及农业制度的可持续性。
原文链接：http://journal.hep.com.cn/fase/EN/10.15302/J-FASE-2020337
专辑链接：http://journal.hep.com.cn/fase/EN/2095-7505/current.shtml
图表提取
表1：作物生产系统中的紧张土壤功能特性及其关键功能。
图1：农业系统仿照模型APSIM作为集成知识和数据的工具，用于评估农作物土壤-景象管理系统的性能，以帮助管理决策。
图2：在澳大利亚不同景象区域的降雨条件下，APSIM仿照土壤-植物有效持水量(PAWC)对120年小麦产量潜力的影响。(a) 沿大约650毫米等降水量线的南向北降的站点，其降雨模式从夏季为主逐渐变为冬季为主；(b)沿东西向（W-E）等降水量线的地点，降雨模式相似，年降雨量从西向东增加。图例中的第一个数字显示了120年来作物时令(5-10月)的均匀降雨量(mm)，第二个数字是每个地点的均匀年降雨量(mm)。
图3：在吴桥(1970-2012年)，仿照了(a)地上生物量、(b)籽粒产量、(c)氮淋失落和(d)反硝化氮丢失对连作玉米施氮量的相应。方框边界表示第25个和第75个百分位数，实线表示中间值，髯毛散线延伸到第5个和第95个百分位点，均匀值由玄色圆圈表示。红叉是非常值。
图4：研究了在7月中旬(靠近作物分蘖时)在土壤剖面表层0.4cm处坚持矿质氮(kg·ha-1N)的N库对(a)产量、(b)N淋失落、(c)知足N库标准所用N的归还比率以及(d) 在澳大利亚新南威尔士州的腐殖质池的变革。方框边界表示1/4以及3/4位点，实线表示中位数，髯毛延伸至第5和第95百分位，均匀值用玄色圆圈表示，赤色叉是离群值。
