作者:王昊昊 段勋 来源:中国科学报 发布时间:2023/2/8 9:59:21
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强化铁矿物上的碳“束缚”可使稻田土壤更肥沃

 

南方稻田土壤富含铁矿物,大量研究强调了碳铁耦合对土壤有机碳长期储存和稳定的重要性,但由于碳铁复合物难以从土壤中分离,其对土壤有机碳的保护机制认识尚未深入。


中国科学院亚热带农业生态研究所研究员吴金水科研团队的一项研究发现,铁矿物通过降低其结合的碳被矿化并诱导负激发效应(抑制土壤有机碳矿化),进而促进稻田土壤有机碳积累,且碳积累增强效应取决于铁矿物的结晶度以及碳负载量。

研究者以2线水铁矿和6线水铁矿(分别代表无定型和晶型铁矿物)及13C-葡萄糖为原料制备了四种碳铁复合物(包括2线水铁矿结合态高量、低量葡萄糖和6线水铁矿结合态高量、低量葡萄糖),并以高量、低量纯葡萄糖为对照,采用室内培养试验,在60天培养期内观测了稻田土壤碳铁复合物的矿化过程及对土壤原有有机碳矿化的激发效应。

结果表明,2线水铁矿结合态葡萄糖的累积矿化率比6线水铁矿结合态葡萄糖高约21%。仅葡萄糖添加刺激了土壤原有有机碳矿化,导致约0.27 %土壤有机的损失,但碳铁复合物输入抑制了土壤原有有机碳矿化(约为?0.33%至?0.55%),促进土壤有机积累。

研究明确,促进无定型铁矿物向晶型铁矿物转化,可增强富铁水稻土有机碳积累。该研究结果有助于深入理解碳铁复合物促进南方红黄壤性水稻土有机碳积累的过程机制,并对该区域土壤肥力提升及田间综合管理等方面具有重要指导意义。

稻田土壤碳铁复合物对有机碳的保护机制图。受访者 供图

2月7日,该项研究成果发表在土壤学期刊《土壤生物学与生物化学》(Soil Biology and Biochemistry)上。该研究得到了国家自然科学基金和中科院青促会项目的资助。

相关论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071723000342

 
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