東北地理所在蘇打鹽堿地稻田有機氮組分特征研究方面取得進展
土壤氮素是限制蘇打鹽堿地水稻產量的關鍵障礙因子,而土壤有機氮占全氮的90%以上,是土壤長期供氮的主體。不同有機氮組分因生物有效性不同,對鹽堿變化的響應和供氮能力也有所差異。近年來,土壤不同鹽堿化程度對全氮及無機氮的影響已有較多關注,但土壤有機氮組分(尤其是穩定態組分)對pH的差異響應,及其與有機碳之間的內在聯系尚不明確。
針對該問題,中國科學院東北地理與農業生態研究所研究團隊以松嫩平原典型蘇打鹽堿稻區為研究對象,基于采集的輕度、中度和重度鹽堿化稻田土壤樣本,結合隨機森林、層次分割與結構方程模型等定量分析手段,系統揭示了不同pH梯度下土壤有機氮組分的變化特征、關鍵影響因子及其對氮素供應的調控機制。
研究發現,隨著土壤pH升高,鹽堿稻田中土壤有機氮組分總體呈下降趨勢,其中非酸解氮(NHN)對pH的響應最為敏感,重度鹽堿土NHN含量比輕度鹽堿土下降55.3%(圖1)。土壤有機碳在調控有機氮組分中發揮著核心作用,土壤鹽堿化主要通過高pH抑制有機碳累積來影響穩定有機氮組分(特別是NHN)的含量,從而抑制稻田土壤中速效氮的長期供應(圖2)。因此,在蘇打鹽堿地稻田,應突破傳統上僅關注土壤無機氮庫的局限,將構建穩定的有機氮庫作為提升土壤長期供氮能力的核心目標。

圖1 不同鹽堿程度稻田土壤有機氮組分特征

圖2 土壤鹽堿化對有機氮組分及其供氮能力的影響機制
該研究成果近期發表在農林科學領域重要國際期刊Soil & Tillage Research (IF =6.8)上,東北地理所在讀博士生劉伯順為論文的第一作者,黃立華研究員為論文通訊作者。該研究得到了中國科學院重大科技任務、國家重點研發計劃(2022YFD1500502-7)和吉林省重大科技專項課題(20230302009NC)的資助。
論文信息:Liu, B.S., Huang, L.H., Zhang, F.Y., Cai, J.H., Tian, L., Jiang, X.T., Liang, Y.P., Zhu, G., Huang, G.Z., 2026. High pH decreases the contents of stable organic nitrogen fractions and nitrogen supply capacity by inhibiting soil organic carbon in saline-sodic paddy fields. Soil & Tillage Research, 258, 107018.
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.still.2025.107018
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