近日，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所生物节水与旱作农业团队首次解析了长期施有机肥增加北方农田无机碳储量机理，并量化了化肥引起土壤无机碳的损失总量。相关研究成果发表在《环境化学快报（Environmental Chemistry Letters）》上。

土壤碳庫包括有機碳庫和無機碳庫，主要分布在北方土壤中，約占全國土壤總碳庫的34-48%。近年來，研究表明因施化肥引起土壤酸化導致無機碳存量嚴重損失，可能會部分抵消全球陸地碳封存和減緩氣候變暖所作的努力。由于農業措施引起的土壤無機碳損失屬于緩慢的化學過程，現有的研究缺少長期施肥對無機碳損失、固存的定量化和機理性研究，缺乏保護或者增加無機碳的方法，進而影響我國農業“雙碳”目標的精准評估和實現。

依托中國農科院禹城試驗站（32年）和甘肅省平涼試驗站（40年）長期肥料定位試驗，該研究證實了長期施用有機肥可增加無機碳儲量，首次明確了有機肥增加無機碳的主要途徑是增加次生碳酸鹽的形成和緩解原生碳酸鹽的損失。此外，在禹城鹽堿地土壤中，發現稭稈還田可以增加土壤無機碳儲量，這爲鹽堿地固碳減排提供了新的思路。研究首次定量化了長期施用化肥造成無機碳的損失總量，其損失量爲初始土壤碳儲量的12%～18%，這個結果低于現有模型和文獻綜述對無機碳損失量的評估數據，這說明前人研究可能高估了化肥造成的無機碳的損失。本研究揭示了長期施肥制度下無機碳的損失和封存途徑，並對土壤碳的儲存和排放做出科學評價，爲助力實現“碳中和”“碳達峰”目標和北方農業的可持續發展提供科學依據。

該研究得到國家重點研發計劃項目、中國農業科學院創新團隊項目等資助。

原文链接： https://link.springer.com/article/10.1007/s10311-023-01568-4

北方農田長期施肥對土壤碳庫影響的概念圖