文章题目:External carbon addition alters soil photosynthetic carbon accumulation and rhizosphere processes of carbon
期刊:Applied Soil Ecology
影响因子:4.8
发表时间:2024
参考文献:Jin W, Liu Z, Cheng Z, et al. External carbon addition alters soil photosynthetic carbon accumulation and rhizosphere processes of carbon[J]. Applied Soil Ecology, 2024, 201: 105478. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2024.105478
1.研究背景
l增加土壤碳(C)固存是提高农业土壤可持续性和缓解气候变化的重要措施。作物-土壤系统中的光合碳积累和分配以及根际碳过程与土壤有机碳(SOC)固存密切相关。然而,这些过程对长期外源碳添加的响应尚不清楚。
2.研究目的
l该研究旨在比较不同碳管理措施(生物炭添加、秸秆还田、秸秆覆盖和对照无秸秆和生物炭处理)对棉花-土壤系统中光合碳命运、根际和土壤有机碳动态的影响,以提高农田系统碳固存并促进农业可持续性。
3.科学问题
l文章探讨了不同外源碳添加方式如何通过改变棉花-土壤系统中的光合碳积累和分配来影响根际SOC效应?秸秆衍生的生物炭添加是否通过增强土壤光合碳积累和减少根际及土壤有机碳损失来提高土壤碳固存潜力?
4.实验材料与方法
实验设计
l样本采集:试验土壤采集于中国江苏省盐城市大丰基础种子场(33°24′N,120°34′E)
l实验处理:进行了为期六年的田间定位实验,包括四种碳管理措施:小麦秸秆衍生的生物炭添加(BI)、小麦秸秆还田(SI)、小麦秸秆覆盖(SM)和对照无秸秆和生物炭处理(CK)。
l棉花-土壤系统中光合碳:13CO2脉冲标记法。
lSOC 含量和酶活性的测定:测量水溶性有机碳 (WEOC) 、微生物生物量碳 (MBC) 和纤维素酶、转化酶和β-葡萄糖苷酶的活性。
l数据分析:使用SPSS 22.0双向方差分析确定实验处理、年份及其交互作用的影响,Origin Pro数据可视化。
5.结果与讨论
l有机材料的添加显著增加了棉花-土壤系统中的光合碳积累和SOC固存,其中生物炭添加(BI)效果最好,其次是秸秆还田(SI),然后是秸秆覆盖(SM)。
lBI通过增强棉花的光合碳积累和根生物量增加了根际光合碳的输入和浓度。与SI和SM相比,BI明显降低了活性有机碳组分与SOC的比例,并在根际和土壤中增加了SOC的含量和稳定性。
l秸秆衍生的生物炭添加通过增加根际光合碳输入和减少根际及土壤有机碳损失,提高了土壤碳固存潜力。
图1 根际土壤光合 C 积累、C 相关酶活性、不稳定有机 C 组分和 SOC 含量之间的 Pearson 相关性分析。