土壤中添加钙！有助于增加有机物质，捕获更多的碳
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农民向土壤中添加钙的原因有很多，其中包括调节pH值和改善土壤结构，从而提高作物产量。利用萨斯喀彻温大学的加拿大光源（CLS），康奈尔大学和普渡大学的科学家们发现了一种之前未被发现的机制，即当钙被添加到土壤中时，钙会引发土壤中的钙化。他们的发现可能会使这种矿物质在农业中得到更具战略性的利用。
研究人员已经知道钙可以通过介导有机化合物和矿物质之间的物理化学相互作用来促进土壤有机碳（SOC）的持久性。因此能够影响土壤中有机物的稳定方式。目前尚不清楚钙是否会对涉及的微生物及其行为方式产生影响。微生物是生活在空气、土壤和水中的微小生物；在土壤中，它们处理土壤中的有机物，并帮助促进植物生长。
图源：东北黑土地（绿会志愿者供图）
首席研究员、康涅狄格州农业试验站助理科学家Itamar Shabtai说：“我们的研究表明，通过向土壤中添加钙，我们改变了土壤中的微生物群落以及它们处理有机物的方式。它们以更有效的方式处理有机物，更多的碳被保留在土壤中，更少的碳以二氧化碳的形式流失到大气中。”
碳约占土壤中有机物的一半，对几乎所有土壤性质都非常重要。含碳量更高的土壤通常更健康。它们在干旱条件下能够更好地保持水分。有机碳含量较高的土壤还能更有效地向植物输送养分，促进植物生长，而且更耐侵蚀。研究结果表明，添加钙可以促进菌丝形成细菌，并增加凋落物与微生物生物量的结合，并使碳利用效率各提高约45% 添加钙可减少4% 的累积二氧化碳排放量，同时促进植物凋落物中矿物质和微生物副产品之间的关联。这些发现扩大了钙在土壤有机碳持久性中的作用。
Itamar Shabtai说：“从全球角度来看，土壤中含有大量的碳，比植物和大气中的碳总和还要多，因此保持这些碳有助于应对气候变化。如果我们能增加土壤中的碳，或许就能减少大气中二氧化碳的增加。”
研究人员利用CLS的SGM光束线测量了添加钙后分解的植物物质的数量，而中红外光束线使他们能够识别和量化土壤中稳定的碳，这是其他任何方式都无法收集到的数据。
研究者的发现有可能使农业生产者受益，为他们提供另一种工具，帮助他们保持和改善土壤中的有机物质。现在，研究者对钙如何影响微生物如何改善土壤碳有了更好的了解，这将对农业的发展起到很好的推动作用。（整理：Maggie，审：YUJIE ）
参考资料：
https://phys.org/news/2023-11-adding-calcium-soils-carbon.html
https://phys.org/news/2022-06-carbon-soil-climate.html
https://phys.org/news/2023-02-soil-tainted-air-pollution-expels.html
Shabtai, I.A., Wilhelm, R.C., Schweizer, S.A. et al. Calcium promotes persistent soil organic matter by altering microbial transformation of plant litter. Nat Commun 14, 6609 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-42291-6
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