秸稈投入有助于土壤有機碳多碳庫形成

區分植物源和微生物源有機碳是確定土壤有機碳庫形成的關鍵。在施肥的農田生態系統中，土壤有機碳的形成、周轉和積累受肥料類型和土壤微生物及其相互作用的調控。不同肥料投入有可能改變土壤微生物對其利用策略，從而影響植物源和微生物源碳的保留，最終影響土壤有機碳的積累和穩定。

中國科學院亞熱帶農業生態研究所研究員王克林團隊依托中國科學院環江喀斯特站（下稱環江站）旱地長期施肥試驗平臺，分別以氨基糖、木質素酚和球囊霉素為分子標志物，研究了不施肥、單施化肥、高低水平（30%和60%）秸稈和牛糞替代化肥6種不同施肥處理對土壤中植物源和微生物源碳的影響，并結合土壤微生物生活史策略，闡釋了不同施肥對不同來源有機碳積累的影響機制。

長期施肥小區樣地實景圖。受訪者 供圖

研究結果發現，與單施化肥相比，高水平秸稈配施顯著增加了木質素酚含量及其對土壤有機碳的貢獻，高水平秸稈或牛糞配施均顯著增加了微生物殘體碳和球囊霉素含量。因此，施用秸稈有助于在施肥處理中，高水平牛糞配施的細菌K/r和真菌K/r比分別是最低和最高的。細菌K/r比是預測細菌殘體碳含量的重要因素，兩者之間存在顯著的負相關。

同時，秸稈投入直接影響木質素酚和微生物殘體碳的積累，而牛糞投入則通過影響微生物生活史策略間接影響微生物殘體碳的積累。總之，與單施化肥相比，秸稈投入有助于土壤有機碳多碳庫的形成。土壤微生物生活史策略是土壤有機碳形成的重要驅動力，并影響農業生態系統中土壤有機碳的積累和穩定。

環江站旱地輔助觀測場土壤、生物、水分采樣地。受訪者 供圖

該研究成果近日發表在Science of the Total Environment上。研究得到了國家重點研發計劃和國家自然科學基金等項目的共同資助。

相關論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.172191