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。

土壤碳库包括有机碳库和无机碳库，主要分布在北方土壤中，约占全国土壤总碳库的34-48%。近年来，研究表明因施化肥引起土壤酸化导致无机碳存量严重损失，可能会部分抵消全球陆地碳封存和减缓气候变暖所作的努力。由于农业措施引起的土壤无机碳损失属于缓慢的化学过程，现有的研究缺少长期施肥对无机碳损失、固存的定量化和机理性研究，缺乏保护或者增加无机碳的方法，进而影响我国农业“双碳”目标的精准评估和实现。

依托中国农科院禹城试验站（32年）和甘肃省平凉试验站（40年）长期肥料定位试验，该研究证实了长期施用有机肥可增加无机碳储量，首次明确了有机肥增加无机碳的主要途径是增加次生碳酸盐的形成和缓解原生碳酸盐的损失。此外，在禹城盐碱地土壤中，发现秸秆还田可以增加土壤无机碳储量，这为盐碱地固碳减排提供了新的思路。研究首次定量化了长期施用化肥造成无机碳的损失总量，其损失量为初始土壤碳储量的12%～18%，这个结果低于现有模型和文献综述对无机碳损失量的评估数据，这说明前人研究可能高估了化肥造成的无机碳的损失。本研究揭示了长期施肥制度下无机碳的损失和封存途径，并对土壤碳的储存和排放做出科学评价，为助力实现“碳中和”“碳达峰”目标和北方农业的可持续发展提供科学依据。

该研究得到国家重点研发计划项目、中国农业科学院创新团队项目等资助。

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

北方农田长期施肥对土壤碳库影响的概念图