秸稈顆?；€田快速提升貧瘠土壤有機(jī)碳的效應(yīng)與機(jī)制取得進(jìn)展
提高土壤有機(jī)碳（SOC）水平是耕地質(zhì)量提升的關(guān)鍵。秸稈還田作為農(nóng)田土壤培肥常見(jiàn)手段，常規(guī)還田方式對(duì)SOC提升效果欠佳。將秸稈粉碎后壓縮為致密棒狀顆粒能夠?qū)崿F(xiàn)秸稈一次性高強(qiáng)度投入，但其對(duì)土壤有機(jī)碳的提升效應(yīng)與機(jī)制尚不清楚。同時(shí)，由于秸稈高C/養(yǎng)分計(jì)量比屬性，高強(qiáng)度秸稈顆粒化還田可能引起土壤元素失衡（碳過(guò)量、養(yǎng)分限制），補(bǔ)充適量養(yǎng)分能否緩解微生物養(yǎng)分限制，增強(qiáng)微生物合成代謝進(jìn)而提高秸稈碳積累，仍待探究。
中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所長(zhǎng)沙站陳香碧研究員小組基于亞熱帶典型新墾旱地和瘠薄稻田，設(shè)置秸稈顆粒還田量（0、30、60、90 t/ha）和養(yǎng)分補(bǔ)充（C/N=40、25）條件微區(qū)試驗(yàn)，研究了秸稈顆粒投入強(qiáng)度及其養(yǎng)分調(diào)控下SOC積累效應(yīng)與機(jī)制。主要結(jié)果如下：秸稈顆粒投入一年時(shí)，旱地土壤中秸稈碳轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)碳的效率隨投入強(qiáng)度增加基本保持穩(wěn)定（30.8%~37.5%），稻田土壤由60.0%降低至38.3%。隨秸稈顆粒投入強(qiáng)度增加，旱地和稻田土壤有機(jī)碳的提升主要源于植物殘?bào)w而非微生物殘?bào)w，這是由于秸稈顆粒的物理空間隔離效應(yīng)，減少了微生物對(duì)顆粒內(nèi)部碳源的接觸和攝取利用，從而增強(qiáng)了秸稈碳以植物殘?bào)w形式在土壤中積累。30、60和90 t ha?1的秸稈顆粒投入下，旱地玉米產(chǎn)量較對(duì)照分別提升25.0%、55.6%和83.3%，稻田旱稻產(chǎn)量較對(duì)照分別提升46.4%、55.4%和64.3%。此外，與純秸稈顆粒相比，秸稈顆粒養(yǎng)分補(bǔ)充降低了旱地土壤有機(jī)碳含量，但小幅度提升稻田土壤有機(jī)碳含量，主要是由于養(yǎng)分補(bǔ)充提升微生物殘?bào)w碳和礦物結(jié)合態(tài)碳含量。秸稈造粒同步補(bǔ)充養(yǎng)分促進(jìn)玉米和旱稻產(chǎn)量分別提升50.0%和19.2%。本研究表明：高溫高濕氣候條件下采用秸稈顆?；€田能降低微生物對(duì)秸稈碳的攝取和分解代謝，提升秸稈碳年積累效率，是兼顧土壤固碳與作物增產(chǎn)的貧瘠農(nóng)田土壤快速培肥增碳路徑，對(duì)指導(dǎo)區(qū)域耕地質(zhì)量提升具有重要科學(xué)意義。
上述研究以Granulated straw incorporation efficiently promotes soil organic carbon pool in subtropical infertile croplands primarily via plant residues accumulation和 Carbon accumulation efficiency of granulated straw incorporation and its response to nutrient supplement in infertile agricultural soils: Evidence from biomarkers為題分別發(fā)表于Journal of Integrative Agriculture和Soil Ecology Letters。研究得到了中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（XDA0440404）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2021YFD1901203、2021YFD1901204）、國(guó)家自然科學(xué)基金（42377348、42177295）、湖南省杰出青年科學(xué)基金（2024JJ2052）、廣西自然科學(xué)基金（2025GXNSFAA069337）等項(xiàng)目共同資助。
貧瘠稻田和旱地土壤有機(jī)碳積累效率對(duì)秸稈顆粒投入強(qiáng)度的響應(yīng)與機(jī)制
秸稈顆粒養(yǎng)分補(bǔ)充對(duì)貧瘠稻田和旱地土壤有機(jī)碳的影響與機(jī)制