作者:葛体达等 来源:《国际土壤科学杂志》 发布时间:2021/4/26 22:48:53
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水稻和旱地土壤碳氮积累环境因素获揭示

 

水稻土有机质的稳定性对于解决粮食安全、减缓气候变化和实现土地资源的可持续利用至关重要,有研究表明,水稻土有机碳和全氮的含量远高于相邻旱地土壤,但对这一现象的内在机制目前还没有系统的解释。近日,中国科学院亚热带农业生态研究所(以下简称亚热带生态所)的一项研究填补了这一领域的空缺,相关成果在线发表于《国际土壤科学杂志》。

研究人员对578个点位的水稻土的有机碳和全氮含量及其储量进行了全球整合分析,并与邻近旱地土壤进行了比较,就土壤和环境因素对两者的碳、氮储量的影响进行了定量分析,揭示了碳、氮固存的具体机制及过程。

结果显示,旱地和水稻土0至35厘米土层的平均碳储量分别为31吨/公顷和47吨/公顷,氮储量分别为2.2吨/公顷和3.2吨/公顷。在土壤和环境因素的影响方面,研究发现气候因子(如年均温和年均降雨)主要影响旱地土壤碳、氮储量,而土壤理化性质(如pH值)主要影响水稻土碳、氮储量。在寒冷湿润条件下水稻土和旱地土壤碳、氮储量最大,但水稻土管理措施可以削弱气候对土壤有机质稳定的影响。

亚热带生态所研究员葛体达告诉《中国科学报》,尽管进行了长期频繁的人为管理,水耕人为土储存的有机碳和氮仍远高于相邻的旱地,其原因在于厌氧条件下,土壤中有机物的分解速度缓慢且能源效率降低,同时水稻土中有更大的秸秆输入量以及根际沉积量,它们可以作为胶结剂,影响土壤有机质的累积与转化。“因此,控制土壤有机质稳定的因素,如氧化铁、粘土矿物、酚类化合物的沉淀和微团聚体的长期保护显得尤为重要。”葛体达表示。(来源:中国科学报 李昕茹)

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2021.115121

 
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