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祁阳站揭示了不同母质红壤经过长期施肥后土壤腐殖质与铁铝互作增强了土壤的碳固存和产量可持续性的作用机制
发布者：管理员发布时间：2025-05-20作者：聂梦平 黄晶来源：祁阳站点击量：
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所张会民研究员团队在长期施肥对土壤腐殖质与铁铝互作的影响及其碳固存与产量可持续性机制研究中取得重要进展。相关成果以“Soil humus and aluminum—iron interactions enhance carbon sequestration and yield sustainability after long-term fertilization in three different soils”为题，发表在《Journal of Agriculture and Food Research》。
中国亚热带农田土壤在长期高强度耕作和化学投入下面临酸化、有机质下降等问题。研究团队基于祁阳红壤站始于1982年的长期定位试验，选取花岗岩、第四纪红土和紫色砂页岩发育的三种典型土壤，探究了长期施肥下腐殖质碳组分（胡敏酸碳HA-C、富里酸碳FA-C、胡敏素碳HU-C）与铁铝形态的互作关系及其对土壤有机碳固存和作物产量可持续性的影响。
研究结果表明，单施化肥秸秆还田（NPK-R）和单施有机肥秸秆还田（OM-R）显著提高了花岗岩和第四纪红土中HA-C含量和无定形氧化铝（Alo）和氧化铁（Feo）的浓度并通过与无定形铁铝氧化物（Alo、Feo）的络合作用促进碳稳定。单施化肥（NPK-T）和单施化肥联合秸秆还田（NPK-R）处理显著提高了土壤的有机碳含量和碳固存速率（CRS），同时改善土壤结构和养分有效性。不同土壤类型下CSR与可持续产量指数（SYI）之间的关系存在差异，在酸性花岗岩和第四纪红壤中，甘薯的SYI与CRS呈负相关，而蚕豆的SYI随着CRS的增加而增加；而在碱性的紫色砂页岩土中呈现相反的规律。腐殖质碳组分（HA-C、FA-C、HU-C）还有助于调节土壤的pH值以及铝（Alo、Alp）、铁（Fed、Feo）和有机结合铁（Fep）等元素的形态，从而促进养分的吸收和提高作物产量，在酸性土壤如花岗岩和第四纪红壤中，这种积极影响尤为显著。该研究为不同土壤类型的可持续管理提供了理论指导。
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所博士研究生Philip T. Singbah和黄晶副研究员为共同第一作者，张会民研究员为通讯作者。该研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、国家重点研发项目和井冈山农业高新技术产业示范区专项科技项目的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jafr.2025.101995
