研究揭示不同气候带农田秸秆腐解机制

　　记者日前从中科院南京土壤研究所获悉，该研究所孙波课题组研究了我国不同气候带上小麦和玉米秸秆腐解过程中化学结构的变化规律及其影响因素。相关成果近期发表在国际期刊《环境科学与技术》上。

　　据了解，秸秆腐解过程与农田固碳和地力提升密切相关。近年来，对不同气候和土壤条件下秸秆腐解过程及其影响因素的研究一直备受关注。

　　孙波课题组选择分别位于我国东部三个气候带上（寒温带—暖温带—中亚热带）的黑龙江海伦、河南封丘和江西鹰潭农业生态试验站，建立了水热变化梯度下三种主要农田土壤（黑土、潮土、红壤）的置换试验，采用13C固体核磁共振方法研究了这三个主要农区小麦和玉米秸秆腐解过程中化学结构的变化规律及其影响因素。

　　结果表明，在两年的腐解过程中，秸秆质量控制了秸秆腐解的残体化学组成和秸秆的腐解速率。腐解过程中，秸秆结构组成的主要变化特征是氧/氮—烷基碳和二氧烷基碳百分含量的降低，烷基碳、含氧芳香碳和芳香碳以及羧基碳百分含量的增加。除海伦地区的玉米秸秆外，各地处理后秸秆的结构组成在腐解两年时趋于相似。

　　据介绍，上述研究结果首次在大空间尺度上定量分析了不同影响因素对秸秆长期腐解过程的相对重要性，并且首次在化学结构的水平上证明了“不同气候条件下腐解的植物残体的化学组成趋于一致”这一假说，为进一步阐明秸秆腐解过程的机理提供了科学参考，也为提出适合不同区域气候、土壤条件的秸秆还田调控措施提供了理论基础。