来源:Frontiers of Agricultural Science & Engineering 发布时间:2023/8/3 12:28:53
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FASE | 前沿研究:一种监测和指导农田土壤增碳的工具——Soil Carbon Check

论文标题:SOIL CARBON CHECK: A TOOL FOR MONITORING AND GUIDING SOIL CARBON SEQUESTRATION IN FARMER FIELDS(一种监测和指导农田土壤增碳的工具——Soil Carbon Check)

期刊:Frontiers of Agricultural Science & Engineering

作者:Jan Adriaan REIJNEVELD, Martijn Jasper van OOSTRUM, Karst Michiel BROLSMA, Oene OENEMA

发表时间:15 Jun 2023

DOI:10.15302/J-FASE-2023499

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农业碳中和与低碳经济

Carbon Neutrality and a Low Carbon Economy for Agriculture

专 辑 文 章 介 绍

· 第八篇 ·

▎论文ID

Soil Carbon Check: a tool for monitoring and guiding soil carbon sequestration in farmer fields

一种监测和指导农田土壤增碳的工具——Soil Carbon Check

发表年份:2023年

第一作者:Jan Adriaan REIJNEVELD

通讯作者:Jan Adriaan REIJNEVELD

 ArjanReijneveld@eurofins.com

作者单位:荷兰瓦赫宁根大学

Cite this article :

Jan Adriaan REIJNEVELD, Martijn Jasper van OOSTRUM, Karst Michiel BROLSMA, Oene OENEMA. SOIL CARBON CHECK: A TOOL FOR MONITORING AND GUIDING SOIL CARBON SEQUESTRATION IN FARMER FIELDS. Front. Agr. Sci. Eng., 2023, 10(2): 248–261 https://doi.org/10.15302/J-FASE-2023499

土壤有机质(soil organic matter,SOM)是土壤肥力和土壤健康的关键组成部分。增加SOM含量通常被视为农业中的一个理想目标,增加SOM可以:(1)提高土壤结合、交换和输送必需营养的能力;(2)提高土壤束缚水的能力;(3)增加土壤生物多样性,从而抑制土传植物病原体的疾病;(4)改善土壤结构,从而使植物根系和土壤生活条件得到改善,农民土壤耕作条件得到改善。此外,有机质的动态对粮食生产和质量、水质、生物多样性和土壤健康具有重要作用。

土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)被视为土壤质量指标。尽管测量SOC含量相对容易,但是为农民进行土壤分析的实验室并不总是能定期分析农田的SOC含量。例如,在德国,常规土壤测试通常只包括P、K、Mg和pH。SOC含量的评估在一定程度上取决于土壤质地和土壤容重,这两个因素不容易确定,因此为农民进行土壤分析的实验室也不会对其进行常规分析。缺乏快速且相对廉价的SOC含量精确监测方法是世界各地农田SOC含量大规模监测的主要瓶颈。

荷兰瓦赫宁根大学Jan Adriaan Reijneveld及其研究团队开发了一种新工具——Soil Carbon Check,该工具为监测农田SOC含量和指导农民增加SOC提供了一种快速的方法。该工具由近红外光谱NIRS和SOC矿化模型MINIP的土壤分析组成,提供SOC固存随时间变化的预测。NIRS对欧洲国家、中国、新西兰和越南的农田土壤分析进行了校准和验证。结果表明,SOC(R2≥0.93)、无机碳、土壤质地和土壤容重的测定精度较高。高锰酸盐可氧化土壤C被用作活性SOC的替代物,以检测早期管理引起的SOC含量变化,并通过NIRS进行量化(R2=0.92)。土壤传递函数可以将土壤分析转换为SOC固存、CO2排放的结果。综上所述,该工具可以快速、定量和动态监测农田的SOC固存,从而成为监测可持续发展目标13(SDG13)进展的重要工具。

Soil Carbon Check 作为一种快速监测农田SOC增加的工具,已在一系列农田中进行了广泛而成功的测试。该报告向农民提供了SOC、SOM、土壤无机碳(soil inorganic carbon,SIC)、活性SOC、N总量、粘土、土壤容重,以及土壤中C : N、C : S和SOC : 粘土比率的定量数据和信息,并回答了以下问题:(1)土壤中的SOC被封存了多少?(2) 随着时间的推移,管理对SOC内容的影响是什么?(3)如何实现千分之四倡议的目标?作者讨论了该工具在多种信息分析、建模和实施过程中的挑战,已经取得了一些实质性进展,但仍需要进一步标准化,特别是土壤采样程序,以及测试和验证世界各地区的模型输入参数。更多详细内容,请扫描文末二维码或点击左下方"阅读原文"免费获取。

· Graphical abstract ·

美编 | 冯晨晨

编辑 | 唐静月 李云舟

审稿 | 许建香

阅读原文点击SOIL CARBON CHECK: A TOOL FOR MONITORING AND GUIDING SOIL CARBON SEQUESTRATION IN FARMER FIELDS

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