中国农业大学农学院/三亚研究院曾昭海教授团队在短期复种强度变化对土壤质量的影响研究方面取得新进展

发布日期:2023-03-23浏览次数:信息来源:三亚研究院

2023年1月22日,Land Degradation & Development在线发表了中国农业大学 曾昭海 团队题为“Short‐term reduction in cropping intensity improves soil quality of topsoil rather than subsoil”的研究论文。本研究探究了复种强度对土壤碳氮储量和微生物资源限制的影响;评价了土壤质量指数(SQI)和土壤生态系统多功能性(EMF)对复种强度的响应。

中国仅用7%的耕地养活了全球20%的人口,主要依靠集约复种来满足区域粮食生产和粮食需求。长期高强度、超负荷利用耕地,通常会造成养分失衡和土地退化,限制作物产量,以及破坏农田生态等。据估计,每年因农田破坏造成的农业生产力损失约为3000亿美元。为了确保作物高产,同时保持环境的可持续性,有效改善土壤质量是一个紧迫的问题。研究表明,农田休耕可以增加土壤养分和储水能力,改善土壤环境和生物多样性,恢复农田生产力。海南省地处热带地区,以一年三熟而出名,然而这种高强度集约化的土地利用是否会造成土壤质量的下降和生态破坏尚不清楚,这可能阻碍可持续农业管理的预测。因此,我们设计了田间试验(始于2016年),试验处理为:蔬菜-双季稻(Continuous cropping)、冬休-双季稻(Winter fallow)和撂荒(Annual fallow)。

结果表明,降低种植强度可改善表层土壤(0-10 cm)的土壤质量,但对0 - 40 cm的土壤碳、氮储量以及土壤生态系统多功能性(EMF)无显著影响。

3种种植方式土壤微生物均受碳和磷的限制,而不受氮的限制。由于减少了额外的碳资源(即秸秆和粪肥)投入,降低种植强度加剧了(0-10 cm)微生物碳限制。

总之,在热带地区,短期降低种植强度可以改善表层土壤质量,但对土壤生态系统多功能性(EMF)没有明显改善

中国农业大学农学院/三亚研究院臧华栋副教授为该论文的通讯作者,姚伟为第一作者。该研究获得了海南自然科学基金项目(320LH041)、三亚崖州湾科技城管理局项目(SYND-2021-02)等资助。


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