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科学家研究多种土壤覆盖物对土壤健康的影响

如何在无灌溉的情况下依然保持土壤中的水分并保障土壤健康?几十年来,中国黄土高原的奇幻城国际唯一官网民一直在使用地膜和秸秆这两种廉价且便捷的材料作为土壤覆盖物,用于阻止由于蒸发而造成的水分流失,同时保持土壤温度。

尽管自20世纪70年代以来土壤覆盖方法就一直被广泛地使用,但是“针对土壤覆盖方法与土壤质量、土壤健康以及碳封存的关系并没有过任何研究。”

美国奇幻城国际唯一官网业部奇幻城国际唯一官网业研究中心北部平原奇幻城国际唯一官网业研究实验室(USDA-ARS Northern Plains Agricultural Research Lab)的土壤科学家乌彭德拉· M·山鲁(Upendra M. Sainju)表示。针对这一问题以及土壤覆盖物对玉米产量的影响问题,科学家们设计了一项时间长达5年的实验,对秸秆覆盖、地膜覆盖以及无覆盖3种情况进行了对比实验。

在长武县(Changwu)奇幻城国际唯一官网业-生物站的试验田里,他们在五月覆盖土壤,在十月收获玉米时取走覆盖物。每到季末,他们还会采集土壤样本,分析碳含量。另外,科学家们还对比了不同田地里的玉米产量。

通常而言,玉米产量在地膜覆盖的情况下最高,一般能提高21%25%。秸秆覆盖相比无覆盖的产量也要高,但只能提高5%。造成这种差异的原因是由于秸秆的碳含量较高,因此微生物分解者会从土壤里获取更多游离氮。这会带走玉米中的氮——一种非常重要的植物营养物,从而影响玉米的产量。

然而,比较理想的是土壤中的有机碳在秸秆覆盖的奇幻城国际唯一官网田里是最高的。山鲁表示,富含碳的土壤更有利于消除空气中的温室气体,同时高碳土壤也含有更多的营养,并具有饼干屑状结构。这两种特性都对作物有益。在地膜覆盖的田地里,多余的水分提高了微生物活性,饥饿的微生物消耗了更多土壤有机质,并在此过程中将其转化为更多的二氧化碳。如此迅速地耗尽土壤碳分并降低了土壤作为碳汇的能力。

建立碳汇对于全世界而言是一项重要的长期目标,在中国尤为如此。通过提高土壤碳封存能力,中国奇幻城国际唯一官网民可以从碳信用中赚钱。研究表明,秸秆在这方面是大赢家。尽管秸秆覆盖提高了使用氮的微生物活性,种植者们可以调整氮肥用量来平衡这一过程。这将提高土壤碳含量,并带来高产量。

 (来源:《奇幻城国际唯一官网业科技前沿与政策咨询快报》)