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耕地质量监测与保育团队在土壤有机质周转结构证据及微生物调控研究方面取得新进展
发布者：管理员发布时间：2018-03-15作者：尧水红来源：耕地质量监测与保育团队点击量：
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所耕地质量监测与保育团队张斌研究员在根际分泌物驱动土壤剖面有机质周转的结构证据及其微生物调控机制研究方面取得了重要进展。相关研究成果于2018年3月1日发表在土壤学Top刊物Soil Biology & Biochemistry上。
土壤有机质是陆地生态系统中最重要的碳库，表土层以下的土壤有机质含量占总有机质的50%以上。深层土壤由于其较高的矿物活性及化学稳定性，其很可能随着新鲜有机物输入的增加而固定更多的碳。新鲜有机物输入土壤中不仅促进微生物分解土壤有机质，产生所谓的激发效应；而且同时经微生物分解转化成土壤有机质。然而，由于受区分土壤有机质分解和形成过程技术的限制，目前对微生物调控这些过程以及对土壤剖面有机碳变化的影响机制仍然不清楚。
根据核磁共振技术只能检测13C核，而不能检测12C核的基本原理，该团队解决了这一技术难题。该团队采用13C multiCP定量核磁共振技术研究了黑土剖面添加12C和13C富标的葡萄糖培养后土壤有机质组成的变化，首次区分了葡萄糖添加后土壤有机质的分解和形成过程；发现了黑土剖面土壤有机质中惰性芳香碳的分解，以及微生物残体和葡萄糖残留物对土壤有机质形成的贡献。同位素和固体核磁方法测定的激发效应强度均随着葡萄糖添加浓度的增加而增加；但是只有葡萄糖添加浓度超出其激发饱和阈值时，土壤有机碳含量增加；并且深层土壤由于其较低的微生物量，较高的微生物增长效率和矿物活性，土壤有机碳的增加量要大于表层土壤。因此，该团队的研究结果证明了激发饱和阈值、微生物以及矿物活性在调控SOM动力学方面的重要性。同时，该团队的研究为进一步理解不同植物和土壤类型下这些控制因素的研究提供了新方法。
本研究得到国家自然科学基金重点项目和中国农业科学院科技创新工程的资助。博士后张月玲为文章的第一作者，张斌研究员为文章的通讯作者。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071718300099
