黑土地被譽為“耕地中的大熊貓”。東北黑土區玉米-大豆輪作是重要種植模式，對保障糧食穩產與生態安全具有戰略意義。科學施肥改善黑土結構、恢復土壤質量，是亟待破解的科學問題。
中國科學院東北地理與農業生態研究所依托海倫農業生態實驗站，評估有機肥施用量對玉米-大豆輪作體系下土壤團聚體組成、碳氮磷養分儲量及土壤質量指數的影響，揭示了長期施用有機肥通過調控團聚體尺度養分儲量，提升黑土土壤質量的內在機制。
研究結果表明，化肥配施有機肥提高大團聚體和中團聚體比例，土壤碳、氮、磷儲量較單施化肥及不施肥處理分別提高7.59%至14.79%、3.37%至25.78%和4.63%至18.33%。有機肥施用提升表層、深層土壤質量指數分別為18.32%至33.08%、2.4%至17.0%。不同粒徑團聚體對養分的貢獻存在差異。在表層土中，中團聚體對土壤有機碳、全氮、全磷的貢獻率，分別為87.8%、97.6%和85.2%，是提升土壤質量的核心結構單元；深層土中，大團聚體對養分貢獻最高。
隨機森林分析結果表明，原土中氮儲量是決定土壤質量的主要因素；表層土壤中大團聚體對原土全磷的貢獻率，及深層土壤中微團聚體對原土土壤有機碳的貢獻率，是團聚體尺度影響土壤質量指數的重要因素。偏最小二乘路徑分析揭示，有機肥施用促進中、大團聚體形成，增強了碳氮磷協同積累，進而提升黑土質量。研究結果為東北黑土區實現黑土可持續利用與糧食安全目標提供科學依據。
相關研究成果發表在《植物與土壤》（Plant and Soil）上。研究工作得到國家自然科學基金委員會、農業農村部等的支持。
論文鏈接
基于偏最小二乘路徑模型的路徑分析圖
本文鏈接：研究揭示調控團聚體尺度養分儲量可提升黑土土壤質量內在機制http://www.sq15.cn/show-12-2022-0.html
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