Lượng nitơ đầu vào cao thúc đẩy sự phân phối lại Cacbon hữu cơ mới vào các lớp đất sâu hơn | Vien Khoa Hoc Ky Thuat Nong Nghiep Mien Nam

Đầu vào nitơ phản ứng ngoại sinh có tác động sâu sắc đến chu trình cacbon của hệ sinh thái trên cạn. Hầu hết các nghiên cứu hiện tại về động lực cacbon hữu cơ đất (SOC) liên quan đến đầu vào nitơ chủ yếu tập trung vào các lớp đất bề mặt. Tuy nhiên, các nghiên cứu giới hạn ở lớp bề mặt không thể tiết lộ đầy đủ phản ứng hoàn chỉnh của SOC đối với đầu vào nitơ vì khoảng một nửa SOC được lưu trữ trong các lớp đất sâu hơn.

Do các điều kiện môi trường độc đáo của tầng đất sâu, quá trình phân hủy và ổn định của vi khuẩn SOC có thể phản ứng khác so với đất bề mặt. Hơn nữa, các nghiên cứu chỉ trên bề mặt chưa đề cập đến việc liệu lượng nitơ đầu vào có ảnh hưởng đến quá trình di chuyển theo chiều dọc của SOC hay không, do đó ảnh hưởng đến sự phân bố cacbon mới hấp thụ trên toàn bộ mặt cắt đất.

Do đó, việc tiến hành các nghiên cứu về đất toàn bộ mặt cắt là điều cần thiết để dự đoán chính xác quá trình trao đổi SOC với khí quyển để phản ứng với lượng nitơ đầu vào.

Một nhóm nghiên cứu do tiến sỹ Wenbing Tan từ Viện Nghiên cứu Khoa học Môi trường Trung Quốc dẫn đầu đã tiến hành một thí nghiệm thực địa dài hạn tại một địa điểm nông nghiệp, thu thập các mẫu đất từ các lô đất có chế độ bón phân đạm khác nhau. Bằng cách phân tích các đồng vị cacbon ổn định, nhóm nghiên cứu đã điều tra sự đóng góp của cacbon mới so với cacbon cũ vào SOC và nhằm mục đích làm sáng tỏ vai trò của độ sâu đất trong bối cảnh này.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã tích hợp các đặc tính vật lý và hóa học của đất với sự phân bố theo chiều dọc của cacbon hữu cơ và nitơ để khám phá cơ chế động lực học SOC nhằm đáp ứng với các tỷ lệ bón phân nitơ khác nhau trong đất sâu.

Nghiên cứu của họ được công bố trên tạp chí Frontiers of Agricultural Science and Engineering cho thấy SOC tăng đáng kể khi bón phân đạm, mức độ tăng tùy thuộc vào lượng đạm bón.

So với việc bổ sung phân đạm thấp, việc bón phân đạm cao làm tăng đáng kể quá trình cô lập SOC chủ yếu thông qua việc giảm cày xới và trả lại tàn dư cây trồng vào ruộng. Nghiên cứu đã quan sát thấy sự khác biệt đáng kể về tỷ lệ luân chuyển SOC ở các mức đạm khác nhau.

Trong điều kiện nitơ thấp, thời gian luân chuyển SOC trong lớp đất 0–20cm là khoảng 20–40 năm, trong khi trong điều kiện nitơ cao, thời gian luân chuyển SOC trong lớp đất 10–20cm kéo dài tới 100 năm. Bón phân đạm cao chủ yếu làm tăng quá trình cô lập SOC bằng cách chuyển chất hữu cơ từ bề mặt sang các lớp đất sâu ổn định hơn.

Do tốc độ luân chuyển cao của cacbon hữu cơ mới trong đất sâu trong điều kiện hàm lượng nitơ thấp nên khả năng cô lập cacbon của SOC trong đất sâu thấp hơn so với điều kiện hàm lượng nitơ cao.

Kết quả ủng hộ quan điểm cho rằng tốc độ phân hủy vi khuẩn của SOC giảm trong điều kiện đầu vào nitơ cao là cơ chế chính để tăng cường chức năng bồn chứa cacbon trong đất. Quan trọng hơn, nhóm nghiên cứu đã xác nhận rằng bồn chứa cacbon trong đất tăng lên trong điều kiện làm giàu nitơ cao chủ yếu là do vận chuyển theo chiều dọc tăng cường của chất hữu cơ trong đất, dẫn đến sự phân bố cacbon hữu cơ mới nhiều hơn ở các lớp đất sâu hơn.

Cơ chế mới này đưa ra lời giải thích quan trọng cho việc tăng cường lưu trữ carbon trong đất. Nghiên cứu trong tương lai nên xác định thêm phạm vi tác động chính xác của cơ chế mới này ở các mức bón nitơ khác nhau và khám phá khả năng áp dụng của những phát hiện này trên nhiều hệ sinh thái trên cạn khác nhau.

Cao Thị Hải Yến theo Phys.org

Trở lại

Số lần xem: 396

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________