秸秆与生物炭对茉莉花园土壤碳固存的差异化调控：矿物结合态与颗粒有机碳的响应机制

为探究减施化肥背景下提升土壤有机碳(SOC)稳定性的有效策略，研究人员通过田间试验比较秸秆还田与生物炭添加对福州茉莉花园土壤碳库的影响。结果表明，生物炭(尤其无化肥配施时)显著提升矿物结合态有机碳(MAOC)13.29%和钙结合有机碳(Ca-SOC)22%-32%，秸秆则增加活性碳组分。研究为亚热带农田碳汇管理提供了科学依据。

　　

全球变暖背景下，农业土壤作为巨大的碳库，其微小的碳波动即可显著影响大气CO₂浓度。茉莉花茶之乡福州拥有2000年种植历史，但其酸性红壤在长期耕作下面临有机碳流失风险。传统秸秆还田虽能补充有机质，但可能引发病虫害；新兴的生物炭技术虽具固碳潜力，但其与化肥配施的协同效应尚不明确。福州农业农村局联合研究团队在《Journal of Environmental Management》发表研究，首次系统揭示了秸秆与生物炭对茉莉花园土壤碳组分差异调控规律。

研究采用田间定位试验，设置6种处理：对照(CK)、单施化肥(F)、秸秆±化肥(NF+S/F+S)、生物炭±化肥(NF+B/F+B)，测定MAOC、POC及Ca/Fe(Al)-SOC等指标，结合冗余分析(RDA)解析驱动因子。

实验场址
选址福州长乐区茉莉花主产区，该地属典型亚热带气候，土壤富含铁铝氧化物，为MAOC研究提供理想环境。

秸秆与生物炭对MAOC和POC的影响
生物炭无肥处理(NF+B)使MAOC提升13.29%，显著高于秸秆处理的降低效应(7.27%)。POC在生物炭处理中激增150%-211%，揭示生物炭主要通过大孔隙吸附保护颗粒碳。

不同添加处理的作用机制
生物炭表面含氧官能团促进与矿物结合，其碱性特性(pH提升15.4%)缓解土壤酸化，而秸秆增加电导率(EC)35.8%，可能加速碳分解。Ca-SOC在生物炭处理中增长31.9%，证实钙桥键是重要稳定机制。

结论与意义
研究发现：① 生物炭单独施用对MAOC和Ca-SOC的提升效果最优，为"减肥增效"提供实践路径；② 土壤pH(解释70.4%变异)是调控碳库稳定的核心因子；③ 秸秆更利于活性碳库(EOC/DOC)积累。该研究为全球重要农业文化遗产(GIAHS)福州茉莉园的可持续管理提供了理论支撑，同时为亚热带农田碳汇政策制定提供了数据基础。作者Xiaoying Ren等强调，未来需结合生命周期评估(LCA)进一步验证生物炭的长期生态效益。