土壤有機(jī)質(zhì)(碳)是土壤質(zhì)量的核心指標(biāo),在維持土壤肥力、增加作物產(chǎn)量、提高作物品質(zhì)中具有重要作用,但茶園土壤長(zhǎng)期存在有機(jī)質(zhì)積累慢、培肥難的問題。茶樹修剪與長(zhǎng)期氮肥施用是影響茶園土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的重要因素,此前一直認(rèn)為茶園土壤有機(jī)質(zhì)積累取決于茶樹修剪物回園的輸入與長(zhǎng)期施氮下有機(jī)質(zhì)加速分解的凈效應(yīng),但其內(nèi)部作用機(jī)制并不明確。
茶樹營(yíng)養(yǎng)與養(yǎng)分管理創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過綜合應(yīng)用13C穩(wěn)定同位素標(biāo)記和土壤微生物宏基因組技術(shù),從微觀角度解析了茶樹修剪物回園和長(zhǎng)期施氮對(duì)土壤有機(jī)碳累積的影響機(jī)制,并揭示了茶園土壤有機(jī)質(zhì)提升的困境。研究明確了茶樹修剪物對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)分解具有顯著的正激發(fā)效應(yīng),表明茶樹修剪物回園加速了土壤有機(jī)質(zhì)分解;而長(zhǎng)期施氮也會(huì)顯著增強(qiáng)參與土壤有機(jī)質(zhì)分解過程的胞外酶活性及其微生物群落的豐度,加速土壤有機(jī)質(zhì)礦化。上述結(jié)果均表明在缺乏外源有機(jī)質(zhì)(有機(jī)肥)補(bǔ)充的前提下,茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量將具有持續(xù)下降的演變趨勢(shì)。
上述研究從微觀角度明確了為何大量氮肥施用導(dǎo)致的茶樹生物量增加,以及每年大量修剪物歸園的情景下,茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量提升難的根本原因。相關(guān)研究已在Science of the Total Environment和Agronomy期刊上發(fā)表,我所楊向德和倪康博士為論文共同第一作者,馬立鋒和阮建云研究員為該論文通訊作者。該研究得到了中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程、國(guó)家茶產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項(xiàng)目的資助。
