由LE Drinkwater撰写1 和SS Snapp2
抽象
农业集约化极大地提高了农业生态系统的生产能力，但是却带来了意想不到的环境后果，包括土壤和水资源的退化以及生物地球化学循环的改变。 当前的养分管理策略旨在将可溶性无机养分直接输送至农作物，并在空间和时间上实现无耦合的碳，氮和磷循环。 结果，农业生态系统保持在养分饱和的状态，并固有地漏水，因为需要长期过量添加氮和磷才能达到产量目标。 只有通过在多个尺度上管理各种内在的生态系统过程以重新耦合要素循环，才能实现营养物过剩的显着减少。 基于生态系统的方法不仅要专注于可溶性的，无机的植物可利用的池，还将寻求以更长的平均停留时间来优化有机和矿藏，这些微生物可以通过微生物和植物介导的过程获得。 战略性使用各种营养源（包括无机肥料）以及增加植物多样性以扩大植物在农业生态系统中的功能作用，将有助于恢复所需的农业生态系统功能。
为了培育能够在这种环境下生长的农作物，选择能够进入一系列养分库的品种及其相关微生物至关重要。 通过生物地球化学过程的综合管理来调节养分和碳的循环，再加上增加的更容易保留在土壤中的储层，将大大减少农业中对多余养分的需求。