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(資料圖片僅供參考)

訊(記者周懷宗)在土壤中，有機碳是關(guān)系土壤質(zhì)量和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵物質(zhì)，人類的耕作會影響有機碳的穩(wěn)定性，怎樣才能讓土壤中的有機碳保持更好的狀態(tài)？近日，一項新的研究，揭示了長期保護性耕作中，土壤有機碳激發(fā)效應的主控因素和微生物調(diào)控機制，這一研究為土壤固碳培肥調(diào)控、區(qū)域保護性耕作實踐和氣候變化應對提供了科技支撐。

該研究由中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所耕地質(zhì)量保育團隊完成，團隊科研人員介紹，土壤有機碳是提升土壤質(zhì)量和維持農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性的重要物質(zhì)。長期耕作措施通過改變外源碳輸入而產(chǎn)生激發(fā)效應，會強烈影響到土壤有機碳的穩(wěn)定性。目前缺乏對長期耕作土壤有機碳激發(fā)效應潛在調(diào)控機制的深入探討。

據(jù)介紹，在此次研究中，科研團隊以長期保護性耕作下黑土(吉林公主嶺)和潮土(河北廊坊)兩種不同類型土壤為研究對象，設(shè)計碳13(13C)同位素標記培養(yǎng)實驗，探究長期耕作遺留效應對土壤有機碳激發(fā)效應的影響及其微生物調(diào)控機制。研究結(jié)果表明，外源碳進入土壤后由于“微生物共代謝”，土壤產(chǎn)生了正激發(fā)效應。

相比于潮土，黑土因為具有較低微生物氮需求和較強物理保護作用，產(chǎn)生了較低的激發(fā)效應。在潮土中，長期傳統(tǒng)耕作比免耕產(chǎn)生了更高的激發(fā)效應，但在黑土中則表現(xiàn)出相反的結(jié)果。較高的氮有效性、微生物碳利用效率以及外源碳保留是導致較低激發(fā)效應的主要原因。

研究發(fā)現(xiàn)，不同階段激發(fā)效應的產(chǎn)生機制不同，早期的正激發(fā)效應是由“微生物氮挖掘”機制產(chǎn)生的，隨后則是由“微生物化學計量降解”機制主導。

該研究得到國家重點研發(fā)計劃項目、中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程等項目資助。相關(guān)研究成果發(fā)表在《土壤生物學與生物化學(Soil Biology and Biochemistry)》上。