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肥料及施肥技术创新团队揭示长期种植绿肥缓解土壤微生物磷限制促进土壤碳固存

发布者:管理员发布时间:2024-07-11作者:常单娜来源:肥料及施肥技术团队点击量:

近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所肥料及施肥技术团队揭示了长期种植绿肥增强土壤碳固存的机制,相关成果以“Long-term green manuring increases soil carbon sequestration via decreasing qCO2 caused by lower microbial phosphorus limitation in a dry land field”为题发表在国际期刊《Agriculture, Ecosystems and Environment》上。

合理的施肥管理可以在保障作物产量的同时促进土壤固碳。施肥不平衡,如过量或不足的碳氮磷等养分投入,可改变微生物代谢活动,引发土壤有机碳分解,削弱土壤的固碳能力。综合考虑施肥对微生物营养代谢效率及碳周转的影响,关注微生物代谢熵与土壤碳固存之间的关系,能够为揭示施肥管理如何影响土壤碳固存提供理论支撑。

该研究发现,与不施肥相比,施肥显著提高了土壤养分含量,化学氮肥仅增加土壤化学养分,却加剧了微生物养分限制,降低了微生物碳利用效率;绿肥、牛粪、秸秆均有效提高土壤微生物碳利用效率,缓解0-20 cm土层中微生物磷限制,降低微生物代谢熵。绿肥处理下的微生物磷限制和碳限制最小,微生物碳利用效率最高、微生物代谢熵最低,土壤固碳利用效率最高。绿肥通过提高磷代谢酶活性、降低微生物磷限制,将更多碳转化为微生物碳,提高微生物碳利用效率,促进土壤碳固存。

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中国农业科学院农业资源与农业区划研究所博士生马正波和博士后梁婷为论文的共同一作,曹卫东研究员和安徽农业大学周国朋教授为通讯作者,研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、“十四五”国家重点研发计划项目(2021YFD1700200)和国家绿肥产业技术体系(CARS-22)支持。

【引文方式】:Ma, Z., Liang, T., Fu, H., Ma, Q., Chang D., Zhang J., Che Z., Zhou, G.*, Cao, W*. 2024. Long-term green manuring increases soil carbon sequestration via decreasing qCO2 caused by lower microbial phosphorus limitation in a dry land field [J]. Agriculture, Ecosystems & Environment, 374: 109142.

【原文链接】:https://doi.org/10.1016/j.agee.2024.109142.


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