長期耕作土壤有機碳激發效應潛在調控機制獲揭示

　　近日，中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所耕地質量保育團隊揭示了長期保護性耕作土壤有機碳激發效應的主控因素和微生物調控機制，研究成果有助于對土壤固碳培肥調控機制的理解，為區域保護性耕作實踐和氣候變化應對提供科技支撐。相關研究成果發表在《土壤生物學與生物化學》（Soil Biology and Biochemistry）上。

　　土壤有機碳是提升土壤質量和維持農業生態系統可持續性的重要物質。長期耕作措施通過改變外源碳輸入而產生激發效應，會強烈影響到土壤有機碳的穩定性。目前缺乏對長期耕作土壤有機碳激發效應潛在調控機制的深入探討。

　　研究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，設計碳13（13C）同位素標記培養實驗，探究長期耕作遺留效應對土壤有機碳激發效應的影響及其微生物調控機制。

　　研究結果表明，外源碳進入土壤后由于“微生物共代謝”，土壤產生了正激發效應。總體上講，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，產生了較低的激發效應。在潮土中，長期傳統耕作比免耕產生了更高的激發效應，但在黑土中則表現出相反的結果。

　　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效應的主要原因。不同階段激發效應的產生機制不同，早期的正激發效應是由“微生物氮挖掘”機制產生的，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計劃項目、中國農業科學院科技創新工程等項目資助。