作者：周建斌，陶靜靜，趙夢真，崔嬌嬌，劉占軍，陳竹君
單位：西北農林科技大學資源環境學院/農業農村部西北植物營養與農業環境重點實驗室
卷期：《土壤學報》2022年第59卷第3期
土壤碳庫包括有機碳庫與無機碳庫，有機碳庫在土壤性質及固碳等方面作用已為人們熟知，而無機碳庫（SIC）的作用尚未引起應有的關注。近十年來越來越多證據表明，土壤無機碳在土壤肥力、固碳和二氧化碳排放方面的作用也不容小覷。
本文討論了SIC及作用、農業生產特別是氮肥施用對農田土壤無機碳含量的影響、無機碳損失帶來的問題及對策。強調SIC在農田土壤固碳、緩沖土壤pH等方面具有重要作用；近年來農業生產特別是氮肥大量施用導致我國一些地區農田表層土壤SIC消耗，加劇了土壤酸化，影響耕地質量。
農田表層SIC含量變化主要取決于碳酸鹽的溶解、遷移及再沉淀?；谒质罩顩r（蒸散與降水及灌溉量比值）及不同來源質子量是SIC溶解與遷移及再沉淀主要驅動力，本文提出農田SIC含量變化的幾種情景：（1）在干旱地區，雖施用氮肥的酸化作用使SIC溶解，但由于蒸散顯著大于降水及灌水，鈣鎂離子難以從表層土壤流失，且深層土壤鈣鎂隨毛管水上移至表層土壤，會形成新的次生碳酸鹽，表層土壤SIC含量增加（圖1左）；（2）若由于酸化作用導致SIC溶解，且鈣鎂離子隨水分淋失（降水及灌水量高于蒸散地區），則會導致表層SIC含量降低（圖1右）；（3）若溶解損失的SIC與新形成的SIC數量相當，則SIC含量保持穩定（圖1中）。以我國為例，西北干旱與半干旱地區雖施用氮肥會促進土壤無機碳溶解，但由于農田水分蒸散量遠高于降水量，鈣鎂等離子難以淋溶至土壤深層，因此一般不會造成表土SIC損失。而我國“秦嶺-淮河”南北分界區非石灰性土壤與石灰性過渡區、山東半島棕壤與潮土過渡區、東北黑土與黑鈣土過渡區等區域，SIC含量相對較低，而上述區域農田氮肥用量相對較高，加上降水量相對較高，長期農業生產會導致農田表層SIC發生損失，屬SIC損失敏感區。因此，今后應重點關注長期施用氮肥對該區域農田SIC損失的影響；而對干旱及半干旱地區，應關注次生碳酸鹽形成在土壤固碳方面的作用。
提出應進一步研究的問題包括：查明農業生產特別是施用氮肥對土壤無機碳去向的影響；研究土壤有機碳-二氧化碳-鈣離子-無機碳相互作用機理及對氮肥的響應；在全球碳循環及土壤碳收支平衡研究中考慮人類活動特別是農業生產對土壤無機碳庫的影響。建議定期監測我國無機碳損失敏感區農田土壤無機碳含量，合理施肥以減少土壤無機碳損失。