在追求農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)下，秸稈還田策略因獨(dú)特的生態(tài)化學(xué)特性而備受關(guān)注。無機(jī)肥料雖然為作物提供關(guān)鍵養(yǎng)分，但引發(fā)了土壤碳流失和酸化問題。秸稈還田可調(diào)節(jié)土壤生態(tài)化學(xué)平衡，緩解微生物和作物代謝壓力，進(jìn)而促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)累積?，F(xiàn)有研究多聚焦表層土壤，而對秸稈還田在全球尺度上對土壤深層碳、氮、磷儲存及谷物產(chǎn)量上的影響缺乏系統(tǒng)認(rèn)識。

中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所通過全面分析全球806個(gè)不同耕地類型實(shí)驗(yàn)，探索秸稈還田對土壤剖面內(nèi)碳、氮、磷庫存和谷物產(chǎn)量的影響。結(jié)果顯示，秸稈還田在所有土層中均顯著提升了土壤碳儲量，特別是在表層。表層土壤氮和磷儲量也顯著增加。此外，秸稈還田在緩解旱地土壤酸化以及提升糧食產(chǎn)量方面展現(xiàn)出積極效果。這表明秸稈還田優(yōu)化了表層土壤生態(tài)化學(xué)計(jì)量，改變了下層土壤的生態(tài)化學(xué)計(jì)量，從而調(diào)節(jié)整個(gè)土壤剖面的生物地球化學(xué)循環(huán)。

該研究強(qiáng)調(diào)了秸稈還田在增加表層土壤碳、氮、磷儲量，改善作物生長環(huán)境及在促進(jìn)環(huán)境改善方面的重要性，為提升深層土壤碳儲量提供了有效的長期策略，以應(yīng)對氣候變化的挑戰(zhàn)。

相關(guān)研究成果發(fā)表在《可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)》（Agronomy for Sustainable Development）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金和德國“洪堡學(xué)者”計(jì)劃等的支持。該工作由地球環(huán)境所和武漢理工大學(xué)合作完成。

不同耕地類型和土壤深度的土壤碳、氮、磷儲量、pH 值和谷物產(chǎn)量