人民网北京报道，3月20日中国科学院公布了一项重大科研成果。由中国科学院地质与地球物理研究所的施其斌领衔的研究团队，通过光纤传感技术，首次捕捉到了农田土壤在分钟级的细微波动。他们的研究发表在了国际顶级期刊《科学》上。这次研究利用光纤技术来监测土壤结构的变化，给农田进行了一次“听诊”。通过这个技术，研究团队揭示了不同耕作方式对土壤水分流动的影响。赵竹青记者从中国科学院了解到这一消息。施其斌说：“我们把土壤看作是多孔介质，孔隙结构就像是人体的血管网络。”他还提到，土壤是地球的“皮肤”，也是全球农业和生态系统的基础。为了实现可持续农业，科学家们一直想找到评估耕作对土壤结构影响的有效方法。这次研究团队把分布式光纤传感技术应用到农田中，实现了对土壤的连续、高分辨率实时监测。这次观测发现，降雨和蒸发过程中地震波在土壤中传播速度产生了剧烈波动。赵竹青记者报道说：“科学家们发现，在干燥和湿润的土壤中地震波传播速度不同。” 这是因为少量水膜产生的毛细应力增强了颗粒间结构强度。为了更好地理解这些变化，施其斌带领团队提出了一个新模型，即“土壤动态毛细应力”模型。这个模型解释了为什么在脱水和吸水过程中，即使含水量相同，毛细应力的分布也会有所不同。研究团队还通过这个模型利用光纤数据还原了土壤深处的孔隙网络特征。结果显示不同耕作模式给土壤孔隙网络带来了不同程度的“改造”。频繁翻土区域容易导致水分淤积在浅表层无法渗透并迅速蒸散流失，而免耕或干扰较少的区域则能保证水分迅速渗流与储存，为作物根部提供稳定供水。人民网指出这个研究把地震学与农业科学结合起来，给人们提供了一个新视角来认识植物和土壤之间的关系。 中国科学院地质与地球物理研究所施其斌领衔的研究团队给农田进行了一次“听诊”，揭示耕作方式对土壤影响。赵竹青记者3月20日从中国科学院获悉，这项成果在国际期刊《科学》上发表了。这项研究运用分布式光纤传感技术首次捕捉到了农田土壤在分钟级的细微波动，并通过独创模型揭示了耕作方式对土壤水分变化过程影响。北京公布了这一消息，《科学》上也登载了相关成果。这项研究把光纤技术应用到农业领域，给农田做了一次“CT”。施其斌带领团队通过这个技术记录大地背景噪声产生的地震波来分析土壤结构变化。在这个过程中他们发现降雨和蒸发过程中地震波传播速度产生剧烈波动。他还提到少量水膜产生毛细应力增加了颗粒间结构强度。 中国科学院地质与地球物理研究所的施其斌带领团队利用分布式光纤技术实现连续、高分辨率实时监测来分析土壤结构变化。《科学》杂志报道这个研究提出了“土壤动态毛细应力”模型来解释不同含水量下毛细应力分布不同现象。人民网北京指出施其斌提到应该把土壤看作是多孔介质而不是简单颗粒集合体来看待问题。 中国科学院地质与地球物理研究所的施其斌告诉记者在频繁翻土区域水分容易淤积在浅表层无法渗透并迅速蒸散流失，而免耕或干扰较少的区域能保证水分迅速渗流与储存提供稳定供水给作物根部。这次研究通过地震学与农业科学交叉提供了新视角认识植物与土壤关系。《科学》杂志报道这项成果也提到未来光纤传感和人工智能技术结合可能给规模化精细化农业管理提供更多数据支撑。