東北地理所在長期有機(jī)物料調(diào)控黑土團(tuán)聚體穩(wěn)定性與可溶性有機(jī)質(zhì)機(jī)制方面取得新進(jìn)展
土壤團(tuán)聚體作為調(diào)控土壤結(jié)構(gòu)和碳循環(huán)的重要因子，其穩(wěn)定性及內(nèi)部可溶性有機(jī)質(zhì)（DOM）動(dòng)態(tài)變化對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)性具有重要作用，深入揭示其對(duì)長期農(nóng)田管理方式的響應(yīng)機(jī)制，對(duì)土壤質(zhì)量提升與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
東北地理所黑土保護(hù)與利用學(xué)科組研究人員基于中國科學(xué)院海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)實(shí)驗(yàn)站的34年長期定位試驗(yàn)，系統(tǒng)研究了有機(jī)物料施用對(duì)0–20 cm和20–40 cm土層團(tuán)聚體粒徑分布、DOM特性、有機(jī)碳（SOC）含量及作物產(chǎn)量的影響。研究結(jié)果表明，有機(jī)物料施用顯著增加了>0.25 mm團(tuán)聚體比例和團(tuán)聚體內(nèi)SOC含量，提升了DOM濃度，并促進(jìn)了腐殖化程度和生物有效性。DOM組成變化通過增強(qiáng)團(tuán)聚體穩(wěn)定性，進(jìn)而增加了土壤中SOC的固存。研究發(fā)現(xiàn)了不同有機(jī)物料施用對(duì)作物產(chǎn)量影響的過程（圖1），其中，秸稈還田主要通過改善團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)從而促進(jìn)作物產(chǎn)量的增加，而有機(jī)肥施用則直接增強(qiáng)土壤結(jié)構(gòu)和作物產(chǎn)量（圖2）。本研究深化了對(duì)長期有機(jī)物料施用后土壤結(jié)構(gòu)與碳動(dòng)態(tài)互饋機(jī)制的認(rèn)識(shí)，為提高耕地產(chǎn)能、提升土壤碳匯潛力提供了重要的科學(xué)依據(jù)。
圖1 0-20 cm (A)和20-40 cm (B)土層環(huán)境因子對(duì)大豆產(chǎn)量的影響
圖2 秸稈(A)與有機(jī)肥(B)配施化肥對(duì)產(chǎn)量影響的偏最小二乘路徑模型
研究成果近期發(fā)表在國際農(nóng)林科學(xué)一區(qū)期刊Field Crops Research上。黑土保護(hù)與利用學(xué)科組已畢業(yè)碩士生馮浩亮為論文第一作者，鄒文秀研究員為通訊作者。該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022YFD1500100）等聯(lián)合資助。
論文信息：Feng Haoliang,Han Xiaozeng,Biswas Asim,Zhang Min,Zhu Yuanchen,Ji Yuxuan,Lu Xinchun,Chen Xu,Yan Jun,Zou Wenxiu*. Long-term organic material application enhances black soil productivity by improving aggregate stability and dissolved organic matter dynamics. Field Crops Research 2025,328,109946.
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.fcr.2025.10994
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