东北地理所在长期有机物料调控黑土团聚体稳定性与可溶性有机质机制方面取得新进展
土壤团聚体作为调控土壤结构和碳循环的重要因子,其稳定性及内部可溶性有机质(DOM)动态变化对农业可持续性具有重要作用,深入揭示其对长期农田管理方式的响应机制,对土壤质量提升与农业可持续发展具有重要意义。
东北地理所黑土保护与利用学科组研究人员基于中国科学院海伦农业生态实验站的34年长期定位试验,系统研究了有机物料施用对0–20 cm和20–40 cm土层团聚体粒径分布、DOM特性、有机碳(SOC)含量及作物产量的影响。研究结果表明,有机物料施用显著增加了>0.25 mm团聚体比例和团聚体内SOC含量,提升了DOM浓度,并促进了腐殖化程度和生物有效性。DOM组成变化通过增强团聚体稳定性,进而增加了土壤中SOC的固存。研究发现了不同有机物料施用对作物产量影响的过程(图1),其中,秸秆还田主要通过改善团聚体结构从而促进作物产量的增加,而有机肥施用则直接增强土壤结构和作物产量(图2)。本研究深化了对长期有机物料施用后土壤结构与碳动态互馈机制的认识,为提高耕地产能、提升土壤碳汇潜力提供了重要的科学依据。
图1 0-20 cm (A)和20-40 cm (B)土层环境因子对大豆产量的影响
图2 秸秆(A)与有机肥(B)配施化肥对产量影响的偏最小二乘路径模型
研究成果近期发表在国际农林科学一区期刊Field Crops Research上。黑土保护与利用学科组已毕业硕士生冯浩亮为论文第一作者,邹文秀研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划(2022YFD1500100)等联合资助。
论文信息: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.
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.fcr.2025.10994
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