科技日报记者 朱虹 通讯员 王红蕾
8月29日，记者从黑龙江省农科院耕作栽培研究所获悉，钱春荣研究员团队在国际作物学领域期刊《大田作物研究》（Field Crops Research）发表论文，阐明了不同秸秆还田方式如何通过改变土壤物理结构、调控细菌群落结构和增加养分有效性，进而提升土壤多功能性与玉米产量，为东北黑土区秸秆还田利用和玉米可持续生产提供了重要的理论依据与实践方案。
秸秆还田被广泛认为是改善土壤理化性质、提升土壤多功能性和增加作物产量的重要农业措施。然而，长期以来，秸秆还田影响土壤多功能性的内在机制尚不明确。为明确秸秆还田效应，研究团队在黑龙江省哈尔滨市道外区民主乡建立了不同秸秆还田方式长期定位试验，定位试验始于2018年，在玉米连作体系下设置了5种秸秆还田处理：秸秆离田、秸秆覆盖还田、秸秆翻埋还田、秸秆碎混还田和“一翻两免”轮耕还田（即3年一个轮耕周期，第1年秸秆翻埋还田，第2年秸秆覆盖还田，第3年秸秆碎混还田），系统比较了不同秸秆还田处理对土壤物理结构、养分循环、微生物群落特征、土壤多功能性及玉米产量的影响。
研究发现，与秸秆离田相比，“一翻两免”轮耕还田处理显著降低了土壤容重，改善了土壤团聚体结构。这些变化提高了微生物生物量和氮获取酶活性，进而促进了土壤有机碳积累和养分循环。“一翻两免”轮耕处理在试验第6年显著提升了土壤多功能性和玉米产量。值得注意的是，下层土壤（20至30 cm）多功能性的改善对玉米产量增加的贡献大于其他土层。相比之下，其他处理方式并未显著改善土壤物理性质，这可能限制了微生物的生长与活性，从而削弱了其对土壤多功能性和玉米产量的影响。此外，研究发现真菌群落对秸秆还田扰动的抵抗力低于细菌群落，且土壤多功能性的提升与细菌群落结构的相关性比真菌群落结构更为密切。因此，细菌群落结构对维持土壤多功能性方面发挥着尤为关键的作用。
（受访单位供图）
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