新观察：过量施氮引起的土壤酸化导致农田土壤无机碳损失

2020年1月，西北农林科技大学资源环境学院周建斌教授与陈竹君副教授团队一篇题为“Dramatic loss of Inorganic Carbon by Nitrogeninduced Soil Acidif i cation in Chinese Croplands”（《施氮引起的中国农田土壤酸化导致农田土壤无机碳大量流失》）的文章，发表在Global Change Biology（《全球变化生物学》）杂志上（IF=8.88），引起了大家高度关注。该研究首次估计了1980年至2020年中国耕地因施氮引起的土壤酸化而导致的土壤无机氮存量损失，并作出了至2100年的预测。

1. 集约化作物生产系统（尤其是在中国）严重依赖氮肥，但超过50%的氮留在了环境中。

2. 过量施用氮肥和大气中的氮沉降会引起土壤酸化，并与土壤无机碳（SIC；碳酸盐）发生中和反应，生成二氧化碳释放到大气中。

3. 1980年农田40 cm土层内土壤无机氮存量为2.16 Pg C（16.3 Mg C/hm2），到2020年损失了7%（0.15 Pg C；1.1 Mg C/hm2）。在这40年中，有700万公顷的农田的碳酸盐消失。

4. 如果按照常规模式进行施肥，到2100年，中国还会再损失37%的土壤无机氮存量，从而使3000万公顷耕地（37.8%）的碳酸盐消失。

5. 与常规施肥相比，2020年后施氮量减少15%～30%，将使碳酸盐溶解量减少18%～41%。

6. 如果施氮量与2020年保持一致，或每年减少1%，则与常规施肥相比，碳酸盐溶解量预计减少52%～67%。

7. 土壤中碳酸钙的存在对于酸性缓冲、团聚体形成和稳定、有机质稳定、微生物和酶活性、养分循环和可利用性以及透水性和植物生产力等各种过程都具有重要作用。

8. 优化施氮管理和提高氮肥利用效率对于减少酸化造成的土壤无机碳损失至关重要。

基于上述研究，腐植酸、腐植酸氮肥、腐植酸肥料与之土壤有机碳固定、减少土壤酸化和无机碳损失的关系越来越紧密而且重要。