地膜覆盖一直是北方蔬菜、经济作物等增产的重要措施之一，已在农业生产中产生巨大的经济效益。目前，研究人员已基本明确了短期地膜覆盖后作物增产的主要原因以及土壤主要养分的变化趋势，但对长期地膜覆盖的土壤有机碳和土壤微生物的研究尚未见报道。在国家自然科学基金的支持下，沈阳农业大学教授汪景宽的课题组已对此展开研究。

 

据汪景宽介绍，土壤有机碳组分及平衡点的研究对于提高农田碳储量、确立土壤培肥目标、减缓温室效应都有重要意义。他们拟以土壤有机碳为研究对象，测定土壤活性有机碳、稳定性有机碳组分及微生物多样性。初步建立长期地膜覆盖及不同施肥水平条件下农田土壤有机碳平衡点模型。为明确土壤肥力和土壤质量的演变规律提供理论依据，为合理培肥土壤提供理论基础。

 

相关资料显示，地膜覆盖使粮食作物栽培普遍增产30%左右，经济作物增产幅度可达20%至60%。目前，我国的地膜覆盖面积已达2亿亩以上。与此同时，国内外农学和土壤学研究领域也有人相应开展有关地膜覆盖后土壤温度、水分、养分等方面的研究。

 

汪景宽介绍说，土壤有机碳组分的研究是探知土壤有机碳在农田管理措施下变化的重要环节。有研究者把在一定的时空条件下受植物、微生物强烈影响，具有一定溶解性，且在土壤中移动较快、不稳定、易氧化、易分解，其形态和空间位置对植物和微生物来说有较高活性的那部分碳素定义为活性有机碳。活性有机碳更能反映土壤的理化性质，可作为土壤肥力和土壤质量及其持续性评价的有效参数，是土壤潜在生产力和土壤管理措施变化引起土壤有机质变化的早期预警指标。

 

研究表明，长期施用有机肥能显著提高土壤活性有机碳的含量，长期施用化肥可增加土壤有机碳的氧化稳定性，有机肥处理和有机—无机配合施用处理的土壤有机碳、微生物量碳、易氧化碳、可矿化碳、碳素有效率明显高于对照和无机肥处理。

 

“总之，施有机肥及有机无机肥配合施用可以显著提高土壤活性有机碳含量，但学术界就化肥对土壤活性有机碳的影响说法不一。虽然相关学者在地膜覆盖及施肥下土壤有机碳的研究方面有一些报道，但对土壤有机碳各组分的研究都不十分全面，或存在矛盾之处。因此，有必要开展长期地膜覆盖及施肥条件土壤有机碳组分的系统、全面的研究。”汪景宽说。

 

在土壤学家陈恩凤的带领下，沈阳农业大学土壤肥力研究室从上世纪80年代初就一直从事土壤肥力基础物质与肥力实质的研究。经过长期的定位试验发现：长期农田管理措施下土壤有机碳在不断地发生变化，但是当到达某一个点后变化很小或几乎不再发生变化，即到达土壤有机质的平衡点。

 

“把土壤有机碳组分与微生物多样性结合起来，探讨土壤有机碳各组分与微生物之间的关系，对土壤碳循环机理作更深入研究是本项目的创新之处。另外，研究长期地膜覆盖及施肥条件下有机碳组分变化及平衡点，需要长期的监测数据及供试材料，沈阳农业大学棕壤定位试验站有20 年的研究积累，以此为基础建立土壤有机碳平衡点模型是本项目的一个重要特点。”汪景宽说。

 

《科学时报》 (2009-2-2 A4 科学基金)