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荐稿：葛体达；编译：王上
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原名：Physicochemically protected organic carbon release is the rate-limiting step of rhizosphere priming in paddy soils
译名：受物理化学保护的有机碳释放是水稻土根际激发的限速步骤
期刊：Science of The Total Environment
2023年影响因子：8.2
5年影响因子：8.6
在线发表时间：2024.10.14
第一作者：吴艳萃
通讯作者：丁帅 dingshuai@nbu.edu.cn
肖谋良xiaomouliang@zafu.edu.cn
第一单位：宁波工程学院材料与化学工程学院
文章亮点
腐植酸的添加增加了根际激发效应诱导的CO2排放
添加腐植酸增加了根际土壤中铁的还原
铁还原增加了微生物对受矿物质保护的土壤有机碳的获取
铁还原决定了SOC矿化的速度和根际激发效应的强度
铁氧化物会影响土壤有机质的稳定性，进而影响稻田土壤的温室气体排放。铁氧化物还通过限制土壤有机质的有效性和微生物活动来调节根际激发效应（RPE）的方向和大小。然而，缺氧条件下调节根际激发效应大小的控制步骤和关键因素尚不清楚。
在本研究中，作者使用腐植酸（humic）作为水稻田土壤中的电子穿梭器（electron shuttle），并对水稻植株进行连续13CO2标记，研究了Fe3+还原影响根际激发效应的机制。
通过测量CO2排放，含腐植酸土壤的根际激发效应比不含腐植酸土壤的 根际激发效应强约25%。在含有腐殖酸的土壤中，CH4排放的根际激发效应在41天后的快速增长有所减弱。根系生长和Fe3+还原刺激了根际的CO2总排放量，这与微生物生物量和酶活性无关。腐植酸加速了Fe3+的还原，导致与铁结合的有机碳减少，根际激发效应（CO2排放量）增强。随着活性Fe3+（氧氢）氧化物数量的增加，根际激发的CO2排放量也随之减少，这保护了SOM免受微生物和酶的侵蚀。生化Fe3+还原和物理团聚体破坏控制了不可利用的SOM向生物可利用的有机碳的非生物转化，从而调节了根际激发效应。
本研究的结果表明，活性Fe3+矿物质的还原是物理化学保护的SOM释放的限速步骤，进而决定了水稻土中根际激发的程度。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969724070165
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