7月1日,国际顶级期刊《自然》(Nature)子刊——《自然-地球科学》(Nature Geoscience)在线发表了“Soil carbon accrual and crop production enhanced by sustainable subsoil management”(2024年影响因子:16.1 ;5年影响因子:20),提出一种稻田新型保护性耕作技术(秸秆沟埋还田),通过向深层土壤注入秸秆,在仅扰动全田10%条件下提高稻田土壤碳和作物产量。沿江地区农科所耕作栽培团队深度参与了该项研究,刘建研究员、薛亚光副研究员为主要研究者,在该研究中做出了重要贡献。
免耕和秸秆覆盖等保护性土壤措施已在全球广泛应用,但它们在增加土壤有机碳和作物产量方面的潜力往往较低,特别是在稻田系统中。
田间定位试验发现与主流的旋耕还田相比,沟埋还田在不增加肥料投入前提下,通过增加穗数提升产量15%。深埋还田增加10-40cm土层有效氮含量从而降低碳氮比,促进秸秆碳向矿物结合态真菌残体的高效转化,最终大幅增加0-40 cm土层土壤有机碳储量46%(17.2 Mg ha⁻¹)。通过生命周期系统评估显示,沟埋还田使稻麦系统净CO₂当量排放降低34%,净经济效益提高18%。通过整合分析全国区域性短期试验数据,进一步验证了该技术对土壤碳固存与作物产量的协同强化具有普适性。
Nature Geoscience同期发表了评论文章,认为秸秆集中沟埋还田为实现农业生产力、环境恢复力和经济可行性之间的平衡提供了一条有希望的技术途径,是气候智能型农业战略的关键组成部分。
南京农业大学是第一完成单位,德国波恩大学、美国俄亥俄州立大学、德国于利希研究中心、中国农业大学和江苏沿江地区农科所为共同完成单位。
(图文:薛亚光;责任编辑:魏亚凤;审核人:杨云斌)