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科學揭示磷添加調控紅壤有機碳分布和團聚體穩定性

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  近日,中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所土壤培肥與改良團隊基于典型紅壤長期施肥定位試驗,揭示了長期外源磷添加通過鐵鋁氧化物調控有機碳分布及團聚體穩定的差異機制。相關研究成果發表在《土壤與耕作研究(Soil and Tillage Research)》上。

  

  據張會民研究員介紹,有機碳和鐵鋁氧化物是土壤團聚體形成的主要膠結物質,外源添加的磷能與土壤中有機碳競爭鐵鋁氧化物表面的吸附位點,進而影響有機碳的分布和團聚體穩定性。然而,在水田、旱地等不同土地利用類型下長期外源磷添加對土壤有機碳分布及團聚體穩定性的影響尚不明確。

  研究團隊基于南方典型紅壤旱地和水田長期施肥定位試驗,開展了長期外源磷添加對不同土地利用類型下團聚體穩定性及有機碳和鐵鋁氧化物分布的影響研究。結果表明,磷不限制條件下,外源磷添加顯著降低大團聚體比例;而磷限制條件下,外源磷添加顯著增加旱地土壤大團聚體比例,對水田土壤影響不顯著。同時,長期外源磷添加顯著增加旱地中團聚體組分粒徑大于2mm的有機碳含量,但顯著降低水田中團聚體組分粒徑大于2mm的有機碳含量。此外,外源磷添加還可通過影響鐵鋁氧化物形態之間的轉化和土壤有機碳循環來影響團聚體穩定性,但團聚體穩定性對外源磷添加響應特征與土地利用類型及磷素狀況密切相關。以上結果為深入闡釋農田長期施磷對土壤有機碳及團聚體穩定性的影響提供了重要理論依據。

  該研究得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃等項目資助。(通訊員 金云翔)

  原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.still.2021.105195

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