東北地理所在秸稈覆蓋還田保護性耕作對微生物殘體碳的影響方面取得新進展
微生物殘體穩定性較高，對土壤有機碳（SOC）的長期固存具有重要作用。氨基糖的主要來源是真菌和細菌且在土壤中很穩定。氨基糖對秸稈還田和耕作方式響應很明顯，不同作物還田對氨基糖的影響也不一致。中科院東北地理所黑土有機碳與保護性耕作學科組科研人員依托吉林省德惠市始建于2001年的保護性耕作長期定位實驗開展了相關研究，包含5個處理：免耕玉米-大豆輪作（NTCS）、秋翻玉米-大豆輪作（MPCS）、免耕玉米連作（NTCC）、秋翻玉米連作（MPCC）、常規耕作玉米連作且秸稈不還田（CTCC）。于2017年采集了不同深度的土壤樣品，測定氨基糖以計算微生物殘體碳、真菌殘體碳）和細菌殘體碳及其儲量。三因素方差分析表明，耕作方式、深度及其交互作用對所有氨基糖含量均有顯著影響。然而，不同土層的兩因素方差分析表明，耕作方式對所有氨基糖的影響主要發生在0-5cm土層。衰減指數模型（decaying exponential model，圖1）表明微生物殘體碳和SOC之間的關系（R2=0.87）。耕作對微生物殘體碳、真菌殘體碳和細菌殘體碳的儲量有很大影響，但對它們在SOC儲存中的分布比例沒有影響。
玉米連作系統下，超過50%的SOC儲量增量發生于微生物殘體碳中（0-20 cm），這主要由于秸稈還田，而且該增量比玉米-大豆輪作系統高（圖2）。真菌殘體碳儲量在SOC中的比例不受農田管理措施（秸稈還田、耕作方式、種植制度）的影響，而細菌殘體碳的占比同時受到秸稈還田的數量和質量的影響。相比于玉米輪作系統，玉米連作更有利于微生物死體碳的固存，細菌對農田管理措施的敏感性相對高于真菌。因此，本文證明了秸稈覆蓋有利于微生物殘體碳的累積，對有機碳的長期穩定與固存有重要意義，其中玉米連作的固碳能力更強，該結果對未來農田黑土秸稈管理措施的制定提供指導作用。
相關研究結果以題“Effect of long-term tillage and cropping system on portion of fungal and bacterial necromass carbon in soil organic carbon”發表在國際土壤科學領域主流學術期刊Soil & Tillage Research上。東北地理所黑土有機碳與保護性耕作學科組助理研究員張延為第一作者，梁愛珍研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金（42101277, 41877095和42077046）、中國科學院戰略性先導科技專項（XDA28080200）等項目的資助。
論文信息：Zhang Yan; Gao Yan; Zhang Yang; Huang Dandan; Li Xiujun; Gregorich Edward; McLaughlin Neil; Zhang Xiaoping; Chen Xuewen; Zhang Shixiu; Liang Aizhen*; Xiang Yang; Effect of long-term tillage and cropping system on portion of fungal and bacterial necromass carbon in soil organic carbon, Soil & Tillage Research, 2022, 218: 105307
圖1 衰減指數模型（n=60）
圖2 a）微生物殘體碳、真菌殘體碳以及細菌殘體碳儲量；b）微生物殘體碳、真菌殘體碳以及細菌殘體碳儲量與總有機碳儲量比例
附件下載：
吉公網安備22017302000214號
