土壤健康是指土壤隨時間的變化一直具有潛力發(fā)揮重要生態(tài)系統(tǒng)功能的能力，是可持續(xù)農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)。將植物殘留物還田可以保持或提高土壤肥力和生產(chǎn)力，以抵消耕作導致的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)土壤質(zhì)量的退化。秸稈覆蓋是一種易于管理、高效的作物殘留物管理方式，已被廣泛用于恢復土壤健康和促進生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的實踐應用中。但改變秸稈覆蓋的頻率和數(shù)量如何影響生態(tài)系統(tǒng)、土壤及其與微生物有關(guān)的潛在機制尚不清楚。 鑒于此，沈陽生態(tài)所生態(tài)系統(tǒng)微生物學組研究團隊依托位于黑土區(qū)的中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所保護性耕作研發(fā)基地（吉林梨樹），研究了兩種秸稈覆蓋頻率（即，高頻每年連續(xù)覆蓋，低頻每 3 年間隔覆蓋）和兩種秸稈覆蓋量（即，少量33%，大量67%）結(jié)合對土壤細菌群落和土壤健康的影響。研究發(fā)現(xiàn)，秸稈覆蓋量對土壤細菌群落結(jié)構(gòu)沒有顯著影響。高頻率的秸稈覆蓋增加了土壤中碳源的可利用性，土壤細菌群落以富營養(yǎng)菌為主，共生網(wǎng)絡(luò)復雜而緊密，且潛在代謝功能多樣化，增加了土壤全磷和全鉀的儲量并提高了玉米產(chǎn)量；而低頻率的秸稈覆蓋下，土壤細菌群落以寡營養(yǎng)菌為主，共生網(wǎng)絡(luò)簡單而松散，且潛在功能以細胞過程為主。因此，少量高頻的秸稈覆蓋可以有效地促進土壤健康，將更多的秸稈用做可再生能源或畜牧飼料來增加經(jīng)濟價值，優(yōu)化秸稈的綜合利用。
上述結(jié)果以Frequent stover mulching builds healthy soil and sustainable agriculture in Mollisols為題發(fā)表在Agriculture, Ecosystems and Environment 326 (2022) 上。生態(tài)系統(tǒng)微生物學組博士研究生楊雅麗為第一作者，鮑雪蓮副研究員和梁超研究員為通訊作者，解宏圖、何紅波、張旭東、邵鵬帥、朱雪峰及中科院南京土壤所蔣瑀霽研究員為共同作者。該研究得到國家自然科學基金重點項目（31930070）和面上項目（41977048）、中科院戰(zhàn)略性先導（A類）黑土地保護與利用科技創(chuàng)新工程專項（XDA28090100）和王寬誠率先人才計劃盧嘉錫國際團隊項目（GJTD-2019-10）的資助。 結(jié)構(gòu)方程模型（SEM）展示秸稈覆蓋頻率和量影響土壤細菌群落的機制
秸稈覆蓋頻率對土壤細菌群落和土壤肥力及玉米產(chǎn)量的影響
