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长江中下游地区贫瘠稻田存在耕层浅薄、土壤结构性差以及土壤养分含量低,同时该地区高强度种植制度产生的大量作物秸秆资源亟待有效利用的现实需求。
近期,中国科学院亚热带农业生态研究所吴金水团队完成的题为“Granulated organic amendment enhances recalcitrant carbon accumulation through soil aggregation in a barren paddy field”的研究在Journal of Integrative Agriculture(JIA)2026年3期正式发表。本研究基于一项为期两年的田间定位试验,旨在系统评估不同有机物料施加策略对土壤团聚过程及碳固持的影响机制,为贫瘠稻田SOC快速提升与可持续管理提供了新的技术路径与科学依据。
该研究表明40 t ha-1颗粒化有机物料被证实是改善贫瘠稻田土壤理化结构、提升SOC含量并增强碳稳定性的有效策略,尤其对0–20 cm表层的快速培肥与固碳具有优势。该成果为作物秸秆资源高值利用与贫瘠稻田耕层质量提升提供了创新视角与可操作的管理方案。
研究团队将秸秆、腐熟牛粪与无机复合肥制备成棒状颗粒有机物料,设置不同投入策略进行对比:不施加有机物料、10 t ha-1 yr-1腐熟牛粪、20 t ha-1颗粒化有机物料、40 t ha-1颗粒化有机物料,并对不同土层与不同粒径团聚体进行有机碳组分与稳定性分析。结果表明:有机物料的投入显著提高了宏团聚体(>250 μm)的比例,并提升了不同粒径团聚体内的碳浓度,推动有机碳在不同粒径团聚体之间的重新分配。施用40 t ha-1颗粒化有机物料可明显增强团聚过程,促进宏团聚体内部微团聚体的形成,从而提高对宏团聚体内部颗粒态有机碳(POC)的物理保护作用,并促进矿物结合态有机碳(MAOC)中非水解碳的累积,进而加速SOC的稳定与增长。在表层土壤(0–20 cm)中,团聚体形成与宏团聚体内部结构演化对碳稳定贡献更突出;而在底层土壤中,矿物对有机碳的吸附结合仍是碳封存的主要形态。

综上,40 t ha-1颗粒化有机物料被证实是改善贫瘠稻田土壤理化结构、提升SOC含量并增强碳稳定性的有效策略,尤其对0–20 cm表层的快速培肥与固碳具有优势。该成果为作物秸秆资源高值利用与贫瘠稻田耕层质量提升提供了创新视角与可操作的管理方案。
本研究第一作者为李焱(已毕业博士生),郭晓彬为通讯作者。研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金及中国科学院人才计划等项目资助。
Cite the article:
Yan Li, Xiaobin Guo, Yingnan Xian, Zhe Li, Haoyu Fu, Li Tang, Yuting Dai, Wei Gao, Yan Li, Ping Zhou, Shoulong Liu, Jinshui Wu. 2026. Granulated organic amendment enhances recalcitrant carbon accumulation through soil aggregation in a barren paddy field. Journal of Integrative Agriculture, 25(3): 1194-1208.
https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.05.004
Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报(英文)》, JIA)由中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院与中国农学会主办,中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊,月刊。创刊于2002年,现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4,位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。
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