25日，中国工程院院士、中国农业大学教授张福锁团队在国际期刊《科学》上发表了农业绿色发展新成果：首次将“植物-土壤反馈”理论引入农田生态系统，揭示了土壤“越种越好”的反馈机制，为土壤健康管理提供绿色方案。张福锁说，该方案已经应用于科技小院，力争实现产量与土壤健康的协同提升。

“植物-土壤反馈”理论将植物、土壤、微生物看作整体，目的是通过解析系统各要素之间复杂的关系，促进作物与土壤之间有益的相互作用。张福锁介绍，“植物-土壤反馈”有正、负两方面，长期单一化种植、不合理的耕作管理会导致土地恶化，影响下一茬的种植，这是负反馈；土地越种越肥沃，则是正反馈。

自2009年在河北省曲周县创建全国首家科技小院起，张福锁团队便聚焦土壤健康，开展了一系列科研攻关。“我们发现，农业生产领域，人们大多希望通过育种和生产技术来提高产量，往往忽略了土壤的重要性。面对农业生产实际问题时，农民多采用‘头疼医头，脚疼医脚’的片面解决方式，导致土壤生态系统失衡，威胁耕地质量和农业绿色发展。”为此，团队提出，借助现代分子育种与功能基因组学手段，对植物的根系形态、分泌物组成和信号传导等开展定向改良，在土壤中精准招募有益微生物、抑制病原菌，通过多样化种植等管理措施，促进作物和土壤之间有益的相互作用。

“在关注土壤病原菌危害的同时，我们还注重有益菌和腐生菌等与植物的互作机制，发挥生物网络的正向调控作用。”中国农大资源与环境学院副教授王光州是成果论文的第一作者，也是张福锁团队在科技小院培养的学生。他说，在农业生产实践中，兼顾有益生物利用与有害生物防治，统筹短期生产和长期健康，用地和养地结合，才能实现土壤“越种越好”。

具体来讲，团队提出了促进“植物-土壤正反馈”的绿色方案：靶向开展作物遗传育种，从野生植物中挖掘新基因和调控代谢路径，提高有益微生物的正反馈作用和作物对病虫害的抗性；通过调控作物生长响应，改善土壤微生物的栖息环境等，实现作物和微生物的互作增效；改善土壤结构，提高生物多样性，有助于增强土壤生物活性，抑制病虫害，提升土壤健康与农田可持续性。

“本次成果进一步深化了团队在农田生态系统复杂互作机制和调控过程研究方面的科学认知，为农业绿色转型提供了创新思路和系统化的解决方案。”张福锁说，目前，团队提出的土壤健康管理绿色方案已经在科技小院投入生产实践，已初见成效。团队在广西隆安县建设的香蕉科技小院里实施了土壤绿色管理技术，产量提高了约18%。