Science | 光纤“听诊器”诊断农田土壤水分波动，揭示耕作方式对土壤的影响

本研究背景在于传统土壤水分监测方法在空间覆盖和时间连续性上存在局限，难以精确评估耕作方式对土壤结构的影响。研究目的是通过引入分布式光纤传感技术，实时监测农田土壤的地震噪声，以揭示耕作方式对土壤水分变化过程的影响。研究结论表明，该技术能够捕捉到土壤在分钟级的结构波动，发现频繁翻耕会导致土壤下部致密化，阻碍水分渗透，而轻度干扰的土壤则有利于水分的储存和稳定供应。此外，研究提出了“动态毛细应力”模型，修正了传统土壤水力学模型，为土壤水文过程的重建提供了新视角。这项跨界研究促进了“农业地震学”的发展，强调了土壤作为植物“外器官”的重要性，为可持续农业管理提供了科学依据。