近日，環境與化學工程學院王道源副教授課題組在土壤科學領域知名期刊《Geoderma》發表題為“Compost amendment maintains soil structure and carbon storage by increasing available carbon and microbial biomass in agricultural soil – a six-year field study”的研究論文。

土壤碳庫是陸地生態系統碳庫的主要組成部分🙅‍♂️🍴。維護和提升土壤碳庫水平和效能是實現碳達峰🫱🏻、碳中和目標的重要支撐。高強度和高度依賴化肥的農業生產管理往往導致嚴重的土壤有機質損失🐛，全球氣候變化引發的極值天氣過程會大幅改變土壤微生物生物量、群落組成及其功能，也為土壤碳庫的維持帶來了挑戰。

土壤水穩性團聚體與許多土壤生態服務功能關聯👊🏽🧛🏿‍♀️，尤其是能為土壤有機碳提供物理保護🗿。土壤團聚體結構的形成由微生物驅動👩‍🎓，團聚體一方面能夠緩解外界物理擾動對微生物群落生境的影響，另一方面團聚體內部能夠在較小空間尺度下形成劇烈的水分、氣體和養分梯度👨🏿‍💻，為各種微生物提供多樣化的棲息地，並為它們的協同作用創造條件。

本文工作通過田間尺度的六年長期定位實驗🪶，研究土壤團聚體—土壤碳儲存—微生物群落的相互作用，發現長期、持續👵🏿、多樣化碳輸入能有效促進土壤水穩性團聚體形成，增強微生物群落代謝復雜碳源的能力🧑‍🤝‍🧑，豐富土壤微生物可利用碳庫☮️，進一步促進團聚體的形成這一微生物驅動的正反饋機製，並發現芳香度高的生物炭對長期的土壤團聚體和碳固存動態的影響有限。本文為在氣候變化背景下的農業生產中，運用適當的土壤添加物更高效地維持和提升土壤碳庫積累提供科學依據。

近年來👋🏿，王道源副教授課題組致力於運用農業固體廢棄物基土壤添加物（生物炭7️⃣🤽🏻‍♂️、堆肥和禽畜糞便等）增強農田生態系統在氣候變化背景下的可持續性🧑🏻‍🎓，研究微生物活動對土壤結構形成與動態、土壤碳固存和養分生物地球化學循環過程的貢獻🙌。課題組開展了從分子到田間、從短期到多年的跨時間、空間尺度的一系列研究工作，尤其針對土壤添加物在田間尺度下的長期效應開展了較為深入的研究。

該研究工作由環化學院王道源副教授課題組與美國加州大學戴維斯分校Kate M. Scow特聘教授、Jorge Rodrigues教授和科羅拉多州立大學Steven Fonte副教授等合作完成💁🏻，万事平台為本文第一署名單位和通訊單位，王道源副教授為第一作者和唯一通訊作者。本研究得到上海市科技興農項目🤩🚣🏿‍♂️、美國農業部重點項目等支持✍🏿。

論文鏈接🧴：https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2022.116117