近日,中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所科研團隊在有機替代提高土壤有機質(zhì)含量機制方面取得新進展,發(fā)現(xiàn)有機肥部分替代化肥可以顯著降低秸稈對土壤原有有機質(zhì)降解的激發(fā)效應(yīng)。該研究為通過施用有機肥實現(xiàn)化肥減施,促進農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《土壤生物學與生物化學(Soil Biology and Biochemistry)》上。
作物秸稈和有機肥含有豐富的有機碳和作物生長所必需的元素,保留作物秸稈和有機肥替代化肥不僅可以節(jié)約化肥,還可以增加土壤有機碳的含量,減少污染。秸稈進入土壤可以增加或減少原生有機碳的分解,即激發(fā)效應(yīng)。土壤有機碳降解是比較復(fù)雜的,傳統(tǒng)觀念認為,殘留物降解速率主要受大氣候、凋落物化學組成及養(yǎng)分含量的影響。近年來,微生物群落被發(fā)現(xiàn)是凋落物分解的另一個重要調(diào)控因子,而且施肥是農(nóng)業(yè)管理的重要措施之一,長期定位施肥可顯著改變微生物的群落結(jié)構(gòu)和多樣性。前人研究表明,長期施用氮磷鉀和氮磷鉀+有機肥可顯著增加土壤碳含量養(yǎng)分與土壤pH值變化,但它們對秸稈降解及土壤激發(fā)效應(yīng)的影響目前還沒有得到很好的研究。
該研究以祁陽長期不同施肥紅壤為試驗土壤,將碳13秸稈加入到不同施肥處理的長期定位紅壤中,采用碳13穩(wěn)定同位素技術(shù),結(jié)合土壤化學和酶學測定分別研究長期施用氮磷鉀和氮磷鉀+有機肥對短期秸稈降解和對土壤原有有機碳礦化的激發(fā)效應(yīng)。結(jié)果表明,長期施用氮磷鉀和氮磷鉀+有機肥顯著增加了秸稈的短期降解,秸稈降解的增加與微生物降解纖維素的能力密切相關(guān)。施用氮磷鉀并沒有改變秸稈誘導(dǎo)的激發(fā)效應(yīng),而氮磷鉀+有機肥則顯著降低了激發(fā)效應(yīng)。不同施肥處理激發(fā)效應(yīng)的變化與受添加秸稈激發(fā)的真菌數(shù)量密切相關(guān)。這些結(jié)果對我們理解長期養(yǎng)分管理下的復(fù)雜碳轉(zhuǎn)化具有重要意義。
該研究得到了中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金等項目的資助。(通訊員 查靜)
原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S003807171930135X