토양 유기탄소 임계점이 비료 효과 제어

토양 비옥도 회복 및 지구 온난화 완화 노력은 토양 유기탄소(SOC) 재구축에 크게 의존한다. 질소(N) 비료는 작물 수확량에 필수적이지만, 입자성 유기탄소(POC)와 광물 결합 유기탄소(MAOC) 풀의 초기 SOC 수준에 대한 반응이 다양하여 SOC에 미치는 영향은 예측하기 어려웠다. 본 연구는 전 지구적 메타 분석과 대륙 규모의 현장 실험을 결합하여, 초기 SOC 임계값인 15 g C kg−1이 N 비료가 POC 및 MAOC에 미치는 영향을 제어한다는 사실을 규명했다. SOC가 부족한 토양(< 15 g C kg−1)에서는 N 비료가 식물 유래 탄소 유입을 증가시키고 토양 응집을 촉진하여 POC 축적에 유리하게 작용한다. 반대로 SOC가 풍부한 토양에서는 N 비료가 미생물 대사 효율을 자극하여 더 많은 괴사 생체량 생산과 광물 보호에 의한 안정화를 유도하며, 이는 MAOC 축적 증가로 관찰되었다. 이러한 발견은 SOC 임계값이 활성 및 안정 탄소 풀의 N 비료 반응을 어떻게 형성하는지 밝혀내며, 전 세계 경작지 토양의 SOC 축적에 중요한 함의를 제공한다.