东北地理所在苏打盐碱地稻田有机氮组分特征研究方面取得进展
土壤氮素是限制苏打盐碱地水稻产量的关键障碍因子,而土壤有机氮占全氮的90%以上,是土壤长期供氮的主体。不同有机氮组分因生物有效性不同,对盐碱变化的响应和供氮能力也有所差异。近年来,土壤不同盐碱化程度对全氮及无机氮的影响已有较多关注,但土壤有机氮组分(尤其是稳定态组分)对pH的差异响应,及其与有机碳之间的内在联系尚不明确。
针对该问题,中国科学院东北地理与农业生态研究所研究团队以松嫩平原典型苏打盐碱稻区为研究对象,基于采集的轻度、中度和重度盐碱化稻田土壤样本,结合随机森林、层次分割与结构方程模型等定量分析手段,系统揭示了不同pH梯度下土壤有机氮组分的变化特征、关键影响因子及其对氮素供应的调控机制。
研究发现,随着土壤pH升高,盐碱稻田中土壤有机氮组分总体呈下降趋势,其中非酸解氮(NHN)对pH的响应最为敏感,重度盐碱土NHN含量比轻度盐碱土下降55.3%(图1)。土壤有机碳在调控有机氮组分中发挥着核心作用,土壤盐碱化主要通过高pH抑制有机碳累积来影响稳定有机氮组分(特别是NHN)的含量,从而抑制稻田土壤中速效氮的长期供应(图2)。因此,在苏打盐碱地稻田,应突破传统上仅关注土壤无机氮库的局限,将构建稳定的有机氮库作为提升土壤长期供氮能力的核心目标。

图1 不同盐碱程度稻田土壤有机氮组分特征

图2 土壤盐碱化对有机氮组分及其供氮能力的影响机制
该研究成果近期发表在农林科学领域重要国际期刊Soil & Tillage Research (IF =6.8)上,东北地理所在读博士生刘伯顺为论文的第一作者,黄立华研究员为论文通讯作者。该研究得到了中国科学院重大科技任务、国家重点研发计划(2022YFD1500502-7)和吉林省重大科技专项课题(20230302009NC)的资助。
论文信息: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.
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.still.2025.107018
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