南土所谢祖彬团队在GCB、PS、ASE上揭示了高产土壤具有高的碳氮资源利用效率及其机制

发布于 2021-01-13 12:20

近日，中科院南京土壤所、土壤与农业可持续发展国家重点实验室谢祖彬团队在Global Change Biology、Plant and Soil和Applied Soil Ecology上揭示了高产土壤具有高的碳氮资源利用效率及其机制。

相关研究得到科技部、农业部、国家自然科学基金和中科院创新项目支持。

秸秆还田后的土壤微生物代谢效率和微生物群落稳定性对提高土壤碳（C）储量和土壤肥力具有重要意义。通常认为，微生物多样性越高，生态系统服务功能越强。然而，微生物多样性与土壤C、氮元素转化及利用效率的关系目前仍并不清晰。这严重地影响了优质土壤资源保护和中低产田改良。基于此，利用土壤学、稳定性同位素生态学和分子生物学技术，对土壤微生物特性与C、N资源利用的关系进行了研究。

研究表明，与低产土壤相比，氮肥施用在高产土壤上具有更高的利用率、高留存率和低损失率。输入外源有机质（OM）能够促进土壤微生物的生长与土壤有机质（SOM）的分解。高产土壤微生物对外源OM的代谢效率是低产土壤的2倍，这有利于SOM的周转与更新。同时，添加外源OM抑制了土壤中原有OM降解菌的生长，而促进了低产土壤中原有OM降解菌的生长，进而导致低产土壤不利于SOM的积累。低产土壤微生物多样性比高产土壤高，而高产土壤中具有更多的秸秆降解菌数量和更高的群落均匀度，这是高产土壤具有更高的稳定性和回复力的原因。

因此，在高产土壤上秸秆还田更有利于地力维持和更新，在低产土壤上秸秆还田配施养分能更快增加SOM。