【中國(guó)科學(xué)報(bào)】強(qiáng)化鐵礦物上碳“束縛”使稻田土壤更肥沃

2023-02-16      】

  近日,中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員吳金水團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),鐵礦物通過降低其結(jié)合的碳被礦化并誘導(dǎo)負(fù)激發(fā)效應(yīng)(抑制土壤有機(jī)碳礦化),促進(jìn)稻田土壤有機(jī)碳積累,且碳積累增強(qiáng)效應(yīng)取決于鐵礦物的結(jié)晶度和碳負(fù)載量。相關(guān)研究成果發(fā)表于《土壤生物學(xué)與生物化學(xué)》。

  南方稻田土壤富含鐵礦物,大量研究強(qiáng)調(diào)了碳鐵耦合對(duì)土壤有機(jī)碳長(zhǎng)期儲(chǔ)存和穩(wěn)定的重要性,但由于碳鐵復(fù)合物難以從土壤中分離,人們對(duì)土壤有機(jī)碳保護(hù)機(jī)制的認(rèn)識(shí)尚未深入。

  研究者以2線水鐵礦和6線水鐵礦(分別代表無(wú)定型和晶型鐵礦物)及13C-葡萄糖為原料制備了4種碳鐵復(fù)合物(2線水鐵礦結(jié)合態(tài)高量、低量葡萄糖和6線水鐵礦結(jié)合態(tài)高量、低量葡萄糖),并以高量、低量純葡萄糖為對(duì)照,采用室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn),在60天培養(yǎng)期內(nèi)觀測(cè)了稻田土壤碳鐵復(fù)合物的礦化過程及對(duì)土壤原有有機(jī)碳礦化的激發(fā)效應(yīng)。

  結(jié)果表明,2線水鐵礦結(jié)合態(tài)葡萄糖的累積礦化率比6線水鐵礦結(jié)合態(tài)葡萄糖高約21%。僅葡萄糖添加刺激了土壤原有有機(jī)碳礦化,導(dǎo)致約0.27%的土壤有機(jī)損失,但碳鐵復(fù)合物輸入抑制了土壤原有有機(jī)碳礦化(約為0.33%至0.55%),促進(jìn)土壤有機(jī)積累。

  研究明確,促進(jìn)無(wú)定型鐵礦物向晶型鐵礦物轉(zhuǎn)化可增強(qiáng)富鐵水稻土有機(jī)碳積累。該研究結(jié)果有助于深入了解碳鐵復(fù)合物促進(jìn)南方紅黃壤性水稻土有機(jī)碳積累的過程機(jī)制,并對(duì)該區(qū)域土壤肥力提升及田間綜合管理等方面具有重要指導(dǎo)意義。

  相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2023.108972

(原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2023-02-16 第3版 綜合)

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