近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所李虎研究员团队在土壤有机碳固存调控方面取得新进展。研究表明，通过精准优化外源碳氮投入组合，可有效缓解土壤有机碳“数量提升”与“稳定性下降”之间的权衡关系，从而实现农田土壤有机碳的可持续固存。相关成果发表在JCR1区top期刊《国际土壤科学杂志（Geoderma）》。

秸秆还田是提升农田土壤碳汇能力的重要措施，但其增加的土壤有机碳往往以活性较高、稳定性较弱的组分为主，因而可能带来“固碳增量”与“碳稳定性”之间的不协调。如何通过养分管理优化这一过程，是当前农田土壤固碳研究关注的重点问题。针对这一问题，研究团队整合国内外相关文献数据，结合Meta分析、机器学习和优化算法，系统揭示了秸秆与氮肥投入对土壤有机碳总量及其不同组分的影响规律，并构建了兼顾“增汇-稳碳-资源节约”的多目标优化框架。研究发现，在高量秸秆还田条件下，适当增加氮肥投入不仅有利于土壤有机碳积累，也有助于提升碳组分稳定化；而在低量秸秆还田条件下，增施氮肥对土壤固碳及稳定化的促进作用则相对有限，甚至可能产生抑制效应。

进一步优化分析表明，通过协调秸秆还田量与氮肥投入强度，全国平均最优投入组合为年施氮量271.33 kg N/ha、秸秆还田量9466.33 kg/ha。在此条件下，可在提高土壤有机碳含量的同时，优化有机碳组分分配，降低不稳定组分占比变化幅度，进而实现土壤碳汇能力与碳稳定性的协同提升。与传统管理模式相比，该优化策略在增强土壤固碳效果的同时，更有利于实现长期、可持续的土壤有机碳封存。

该研究突破了以单一要素调控为主的传统管理思路，提出了面向土壤碳汇提升与稳定化协同调控的数据驱动优化框架，可为农田精准施肥与秸秆资源高效利用提供科学依据，对推动农业绿色低碳发展具有重要意义。

该研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室和中国农业科学院资源环境基础科学研究中心重点任务的支持。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016706126000728