蔡祖聪教授团队在农田土壤碳循环领域取得研究进展。该成果以“Degradable film mulching increases soil carbon sequestration in major Chinese dryland agroecosystems”为题发表于Nature Communications。

土壤有机碳是陆地生态系统中最大的碳库，可持续的土壤有机碳管理对于缓解气候变化和维持土壤健康至关重要。土壤有机碳易受农田管理措施的影响。地膜覆盖，作为旱区最有效的增产措施之一，被誉为作物增产的“白色革命”。但地膜覆盖对农田土壤有机碳储量的影响机制尚不明确。此外，传统地膜以难降解的聚乙烯塑料薄膜为主，常常引起 “白色污染”，应用可降解薄膜替代传统难降解薄膜是地膜覆盖措施发展的必经之路。然而，这种替代对旱区土壤有机碳周转的影响机制至今鲜见报道。

文章基于团队多年来在土壤碳氮循环方面的研究基础，从有机碳来源及组分的视角揭示了可降解薄膜覆盖措施的碳–气候反馈机制。具体而言，可降解薄膜覆盖较传统地膜覆盖显著提高了0–1米深度的土壤有机碳储量。这主要归因于可降解薄膜覆盖提高了微生物碳利用效率，进而提高了微生物源碳的含量，期间起关键作用的碳关联功能基因为abfA和glx。在高排放情景下（SSP 5–8.5），预计可降解膜覆盖替代传统地膜覆盖措施可以减少9.0 t ha^–1的土壤有机碳分解和6.9 t ha^–1的土壤微生物来源碳分解。该研究认为旱区可降解膜覆盖措施是替代传统薄膜覆盖的一种有前景替代方案，可促进干旱农业生态系统土壤有机碳固存并增强气候适应能力。

论文第一作者为青年教师刘子涵，通讯作者为程谊教授和西北农林科技大学农学院贾志宽教授。该工作得到了山西农业大学、南京林业大学、中国科学院地理科学与资源研究所、中国农业大学、中国科学院南京土壤研究所、瑞士苏黎世联邦理工学院、德国哥廷根大学、德国吉森大学、德国生物多样性综合研究中心、澳大利亚西澳大学、加拿大阿尔伯塔大学等合作单位的支持以及国家自然科学基金等项目的资助，特此致谢！

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-60036-5

原文链接：https://dky.njnu.edu.cn/info/1056/16938.htm