中国東北部におけるトウモロコシ-大豆輪作とわら還元による炭素安定化効率の向上：土壌炭素プール画分の特異的配分

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides mechanistic evidence linking crop rotation and straw return to soil carbon stabilization efficiency.

🏢実務担当者:Farmers and agricultural advisors can consider integrating these practices for carbon sequestration and yield improvement.

🏛政策担当者:Supports inclusion of diversified crop rotations in agricultural carbon programs and national greenhouse gas inventories.

秸秆还田（ST）とダイズ–トウモロコシ輪作（MS）は、土壌有機炭素（SOC）を向上させる農業技術として認識されている。しかし、それらの組み合わせがSOCの安定化に及ぼす影響とその根底にあるメカニズムは、特に炭素利用効率と安定化経路に関して、依然として不明である。中国東北地方において、分割区圃場試験を実施し、秸秆還田とダイズ–トウモロコシ輪作がSOC画分、微生物ネクロマス蓄積、細胞外酵素活性、土壌呼吸、および作物収量に及ぼす影響を評価した。その結果、STとMSの組み合わせはSOCの安定性と高い穀物収量を促進することが示された。特筆すべきは、STとMSの組み合わせは、より低い炭素投入量と土壌呼吸で同等のSOCレベルを達成し、より高い炭素安定化効率を示したことである。これは、POCへの寄与は減少したものの、SOCに対するMAOCの寄与が増加したこと（1.68〜5.11%）と関連しており、より安定した炭素プールへの移行を反映していた。連作と比較して、MSはMBC（8.21〜8.24%）、DOC（10.76〜14.74%）、およびMNC（13.42〜41.43%）を増加させるとともに、土壌酵素活性を高め、微生物の窒素制限を緩和した。ランダムフォレストと部分的最小二乗パスモデリングにより、MAOCがSOCの主要な駆動因子であることが特定され、MBCはMNC蓄積を介してMAOC形成を間接的に促進することが示された。これらの知見は、秸秆還田と輪作の統合がSOCの安定性と作物収量を向上させる効果的な実践とみなされ得ることを実証し、土壌炭素隔離と食料生産戦略の相乗的最適化のための理論的枠組みを提供するものでもある。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Straw return (ST) and maize-soybean rotation (MS) are recognized agronomic strategies for enhancing soil organic carbon (SOC). However, their combined effects on SOC stabilization and underlying mechanisms remain unclear, particularly regarding carbon use efficiency and stabilization pathways. A split-plot field experiment was conducted in Northeast China to evaluate the effects of straw return and maize–soybean rotation on SOC fractions, microbial necromass accumulation, extracellular enzyme activities, soil respiration, and crop yield. Our results showed that ST with MS promoted SOC stability and higher grain yield. Notably, ST with MS achieved comparable SOC levels with lower C input and soil respiration, indicating higher C stabilization efficiency. This was associated with increased contribution of MAOC to SOC (1.68-5.11%), but decreased for POC, reflecting a shift toward more stable C pools. Compared with continuous cropping, MS increased MBC (8.21-8.24%), DOC (10.76-14.74%), and MNC (13.42-41.43%), while enhancing soil enzymes activity and alleviating microbial N limitation. Random forest and partial least squares path modeling identified MAOC as the key driver of SOC, with MBC indirectly promoting MAOC formation via MNC accumulation. These findings demonstrate that the integration of straw return and crop rotation could be considered as effective practices to improve SOC stability and crop yield, provide a theoretical framework for synergistically optimizing soil C sequestration and food production strategies as well.

• openalex https://doi.org/10.1016/j.jafr.2026.103036first seen 2026-06-18 05:44:06