氮富集背景下小麦根系分泌物对土壤碳库的影响

【作者】 魏振浩； 李佳佳； 张康； 朱淑； 上官周平；

【机构】 西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室；

【摘要】 大气氮沉降是全球普遍的气候现象,其引起的氮富集提高了植物初级生产力进而影响土壤碳库。根系分泌物的输入会改变土壤有机碳的矿化,影响土壤有机碳的稳定和周转。本实验以不同氮富集背景下的麦田土壤为研究对象,采用室内模拟试验向土壤中添加草酸、柠檬酸、D-色氨酸、D(+)麦芽糖和对羟基苯甲酸五种化合物作为根系分泌物模拟物,研究了在不同氮富集背景下的麦田土壤呼吸及碳组分对不同根系分泌物添加的响应及响应机理。研究发现:(1)不同氮富集水平对土壤CO2释放速率和累积释放量均有显著影响,适量的氮(180 kg N ha-1)可以削弱土壤CO2的排放,根系分泌物添加显著提高了CO2释放速率和CO2累积释放量。根系分泌物添加使CO2释放速率平均增加了338.47%,CO2累积释放量平均增加了15.32%。(2)氮素和根系分泌物的交互作用显著影响了土壤可溶性有机碳、微生物量碳。氮富集使土壤的微生物量碳平均减少26.20%,根系分泌物添加使土壤可溶性碳和微生物量碳平均增加58.31%、9.11%。(3)氮富集显著改变了碳库管理指数(CPMI),根系分泌物添加对碳库稳定指数影响不显著。添加到土壤中的根系分泌物很大程度上受到土壤自身理化的影响,短期的外来添加物对土壤影响不大,在麦田土壤中,适量的氮添加可以减少二氧化碳排放,根系分泌物添加有助于减少土壤活性碳组分的含量,提高土壤的碳固持能力。更多还原