生物炭改良剂减少了稻田土壤剖面中微生物残骸碳的积累

《Journal of Integrative Agriculture》：Biochar amendment reduced microbial necromass carbon accumulation in a paddy soil profile

微生物腐殖碳（MNC）在土壤有机碳（SOC）形成中起关键作用。本研究通过四年田间实验，结合垂直土壤分层、微生物群落动态及生物标志物分析，发现生物炭添加使0-15cm、15-30cm、30-45cm土层MNC分别减少10.5%、7.5%、9.6%。其机制为：表层真菌和细菌腐殖碳均下降，深层主要因细菌腐殖碳减少；生物炭通过促进氮获取酶活性，增强微生物氮限制，促使群落向K策略型转变，抑制MNC积累。研究揭示了生物炭对SOC动态的微生物调控机制。

　　

马瑞玲|季素萍|姜硕|雷定尧|蔡颖|吴秀兰|刘志伟|齐毅|夏少攀|边荣军|张旭辉|郑菊峰

中国南京农业大学资源、生态系统与农业环境研究所，南京 210095

摘要

微生物残体碳（MNC）在土壤有机碳（SOC）的形成和稳定中起着关键作用。尽管生物炭改良被认为是提高SOC固存能力的一种有前景的方法，但其对稻田土壤剖面中MNC积累的影响仍不确定。通过为期4年的田间试验，本研究结合垂直土壤剖面分析、微生物群落动态和生物标志物分析，研究了生物炭改良对稻田土壤剖面中三个土层（0–15厘米、15–30厘米和30–45厘米）MNC积累的影响。结果表明，与未改良的对照组相比，生物炭改良分别使0–15厘米、15–30厘米和30–45厘米土层的MNC减少了10.5%、7.5%和9.6%。在表土（0–15厘米）中，MNC的减少归因于真菌和细菌残体碳（C）的减少；而在底土（15–45厘米）中，主要原因是细菌残体碳的减少。生物炭通过降低微生物生物量并增加氮（N）吸收酶活性来减少MNC含量，这主要是由于微生物群落向“K-策略”型微生物转变以及微生物氮限制加剧所致。本研究为生物炭改良对土壤有机碳动态的微生物介导机制提供了新的见解。