秸秆还田与豆科覆盖作物协同促进土壤有机碳和全氮固持的机制研究

为解决秸秆还田导致的土壤氮素限制问题，研究人员通过温室盆栽实验探究了秸秆与豆科/禾本科覆盖作物协同作用对土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)的影响。研究发现，秸秆与豆科作物（如白三叶草）联用可显著提升SOC(4.40%-5.51%)和TN(1.38%-2.81%)含量，其TN提升效果较单施秸秆或禾本科组合高出4.7%-10.2%。该研究为减少化肥使用、优化碳氮循环提供了可持续农业方案。

　　

秸秆还田虽有助于维持土壤有机碳（SOC）库，但其高碳氮比（C:N）会引发微生物氮限制，反而阻碍SOC积累。有趣的是，当秸秆遇上"固氮能手"豆科覆盖作物（如毛苕子、白三叶草和紫花苜蓿），情况截然不同——这些植物通过生物固氮作用优化碳氮比，形成"碳氮共赢"局面。温室盆栽实验显示，与单施秸秆或搭配禾本科作物（黑麦草/冬小麦）相比，秸秆与豆科组合使SOC提升4.40%-5.51%，TN增加1.38%-2.81%，其中白三叶草表现尤为亮眼。

秘密藏在根系里：豆科植物不仅分泌更多根际分泌物，其粗壮根系还能直接提升土壤大团聚体中的SOC和TN含量。更妙的是，它们通过"氮素杠杆效应"间接促进碳封存——就像给微生物发加班费，让它们更卖力地转化有机质。这项研究为农业可持续发展提供了新思路，用"秸秆+豆科"的组合拳既能减少化肥依赖，又能同步提升土壤碳氮双库，堪称耕地界的"双碳"解决方案。