密歇根州立大学的土壤科学家、教授Sasha Kravchenko致力于研究不同农业系统中的土壤和他们的孔隙度。最近研究表明,长时期的利用和管理土壤,不仅影响土壤团聚体的大小和数量,而且影响孔隙中的内部组成。
孔隙影响细菌移动和利用土壤资源的能力,相反,微生物具有好的环境,有助于植物吸收必需养分。Kravchenko比较了两种农业系统,一种土壤种植作物如夏玉米,然后在作物收获后到第二年春天播种前土壤裸漏。另一种土壤一年四季种植作物。这两种系统始于1989年,至今有足够的时间形成差异,并可以用现代有效工具进行测量。
这些研究突出了土壤颗粒、孔隙、微生物和植物之间的交互作用的复杂性。Kravchenko的团队用X射线进行断层摄影(类似于CT扫描),以保证团聚体的完整性,这样能够研究自然状态的土壤颗粒、孔隙和有机质之间的交互作用。相关的研究发表在了《Soil Science Society of America Journal》期刊上。
下图为通过先进的光子源CT扫描的三周后植物叶片残余土壤样本。叶片显示为绿色,灰色是消耗叶子的真菌菌丝体。