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我会会员在国际农林科学和土壤科学TOP期刊《Soil & Tillage Research》发表科研成果

浏览量:281    发布时间:2022-04-26

我会会员在国际农林科学和土壤科学TOP期刊《Soil & Tillage Research》发表科研成果
 
近日,国际农林科学和土壤科学著名期刊《Soil & Tillage Research》(中科院一区,IF=5.374)在线发表了我会会员单位江西省农业科学院土肥与资环所新型肥料团队题为"Effects of long-term manure substitution regimes on soil organic carbon composition in a red paddy soil of southern China"的研究论文。该项成果依托于双季稻田长期定位试验平台,基于土壤有机碳组成和结构视角,探究有机肥替代化肥促进水稻土有机碳固持的关键机制。论文第一作者是我会会员蓝贤瑾,我会秘书长刘益仁研究员为通讯作者。
 
 
稻田是地球上最大的人工湿地生态系统,具有碳源和碳汇的双重功能。在全球气候变暖与碳达峰、碳中和双重背景下,保障水稻高产稳产并同时实现固碳减排的紧迫性和重要性日渐凸显。
有机肥替代化肥可减肥减药、降低水稻生产碳足迹、提高土壤有机碳含量,然而很少有学者对土壤有机碳组成和结构在有机肥替代化肥促进水稻土固碳中的作用开展研究。因此,该研究以建立于1984年的长期肥料定位试验为基础,借助粒径分组方法把土壤有机碳分为颗粒有机碳(POC,即活性有机碳库)和矿物结合态有机碳(MAOC,即稳定性有机碳库),综合运用团聚体筛分、元素分析和固体13C-核磁共振(13C-NMR)等技术,并借助主成分分析、Pearson相关分析和偏最小二乘回归分析等统计方法分析了长期不同比例(30%,50%,70%)有机肥替代化肥处理对水稻土有机碳含量和结构的影响。研究发现,长期有机肥替代化肥主要通过提高颗粒有机碳含量及其对全土有机碳的贡献,来促进水稻土固碳。机制如下:(1)有机肥中的外源有机质输入促进了颗粒有机碳形成;(2)有机肥替代化肥通过微生物作用使颗粒有机碳的结构趋于烷基化,提高其稳定性;(3)有机肥替代化肥提高了团聚体稳定性,强化了对颗粒有机碳的物理保护,从而最终促进水稻土对有机碳的固持。
 
研究揭示了有机肥替代化肥促进红壤性水稻土固碳的关键机制,深化了对亚热带稻田土壤固碳途径和机理的认识,也为农田土壤碳库管理和固碳减排提供科学依据。该研究工作得到了国家自然科学基金(31460544,32060725,32160754,32160767)和江西省重点研发计划(202002BBF62003)等项目的支持。