煙臺海岸帶所基于生物炭耦合硝化抑制劑雙氰胺實現(xiàn)了鹽堿地土壤的提質(zhì)增效
黃河三角洲地區(qū)擁有大面積鹽堿化土地,土壤結(jié)構(gòu)差、氮肥利用率低是制約該地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。為解決這一難題,中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所研究人員采用玉米秸稈生物炭和肥料增效劑雙氰胺(DCD)開展大田試驗,系統(tǒng)探究了不同條件對土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)、氮素形態(tài)、酶活性及微生物群落的影響。
研究結(jié)果顯示:生物炭耦合DCD顯著改善了土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu),促進(jìn)微團(tuán)聚體(0.25–0.5 mm)形成,提升了土壤平均重量直徑和幾何平均直徑,增強(qiáng)了土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;通過增強(qiáng)土壤有機(jī)氮的儲存與轉(zhuǎn)化能力,促進(jìn)了微生物對無機(jī)氮的固定,提高了土壤氮素供應(yīng)能力;主成分分析表明,二者耦合顯著提升了蛋白酶、脲酶、硝酸還原酶等關(guān)鍵氮轉(zhuǎn)化酶的活性,增強(qiáng)了土壤有機(jī)氮的礦化能力;微生物群落結(jié)構(gòu)分析進(jìn)一步揭示了二者耦合的“抑制硝化細(xì)菌+激活真菌礦化”的雙重路徑,優(yōu)化了氮素轉(zhuǎn)化過程,最終實現(xiàn)大豆-小麥周年產(chǎn)量與氮肥利用率顯著提升。該研究首次系統(tǒng)闡明了生物炭與硝化抑制劑雙氰胺在鹽堿地改良中的協(xié)同機(jī)制,不僅改善了土壤物理結(jié)構(gòu),也優(yōu)化了氮素的供應(yīng)與轉(zhuǎn)化路徑,為實現(xiàn)鹽堿地“藏糧于技”和農(nóng)業(yè)綠色增產(chǎn)提供了新思路。

圖 生物炭耦合硝化抑制劑雙氰胺實現(xiàn)鹽堿地土壤改良與作物增產(chǎn)
相關(guān)研究成果以“Biochar integrate dicyandiamide modified soil aggregates and optimized nitrogen supplying to boosting the soybean-wheat yield in saline-alkali soil”為題發(fā)表于國際知名期刊《Soil & Tillage Research》。第一作者為煙臺海岸帶所于春曉助理研究員,通訊作者為王光美研究員。該研究得到山東省自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、山東省重點研發(fā)計劃等項目的資助。
相關(guān)論文:
Chunxiao Yu,Hongpeng Chen,Biao Tang,Hanwen Liu,Xiaoling Liu,Haibo Zhang,Guangmei Wang. Biochar integrate dicyandiamide modified soil aggregates and optimized nitrogen supplying to boosting the soybean-wheat yield in saline-alkali soil.?Soil and Tillage Research. 2026. 257,106922.https://doi.org/10.1016/j.still.2025.106922.
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