细根根际土壤碳循环丨SOIL BIOL BIOCHEM:柳枝稷不同栽培品种的极细根对土壤孔隙和碳过程有不同影响

文摘   2024-10-03 07:00   德国  

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编译:王上

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文章信息





原名:Very fine roots differ among switchgrass (Panicum virgatum L.) cultivars and differentially affect soil pores and carbon processes

译名:柳枝稷(Panicum virgatum L.)不同栽培品种的极细根对土壤孔隙和碳过程有不同影响

期刊:Soil Biology and Biochemistry

2023年影响因子:9.8

5年影响因子:10.4

在线发表时间:2024.10.02

第一作者:이진호 leejin28@msu.edu

第一单位:美国密歇根州立大学植物、土壤和微生物科学系

文章亮点

柳枝稷栽培品种在极细(直径 < 200 μm)根的数量上存在差异

细根直接或间接地促进了土壤碳的增加

通过细根增加中等孔隙体积间接增加了土壤碳含量

通过非常细的根系与孔隙和POM的短距离接触间接增加了土壤碳含量

土壤结构特征是土壤碳增加的关键环节

文章摘要
01

研究背景

柳枝稷是一种很有前景的生物燃料生产原料,其栽培品种多种多样,代表了美国毗连地区适应不同环境条件的几种生态型。多项实地研究表明,单一种植柳枝稷会导致土壤碳的缓慢增加,甚至可以忽略不计,对于这种深根系多年生植物来说,这种结果是出乎意料的。

02

研究方案

作者假设,不同的柳枝稷栽培品种对土壤碳增量的影响不同,原因之一是其根系的物理特性不同,根系直接或间接影响土壤孔隙的形成。作者在密歇根州大湖生物能源研究中心的研究基地使用两个低地栽培品种(AlamoKanlow)和四个高地栽培品种(SouthlowCave-in-RockBlackwellTrailblazer)对这一假设进行了测试。

作者采集了三种类型的土壤样本:用于根系分析的直径为 20cmØ)的完整土芯;用于孔隙特征描述的经过X射线计算机断层扫描的直径为 5cmØ)的完整土芯;以及用于微生物生物量碳和土壤碳测量的扰动土壤样本。利用路径分析探讨了根系、土壤孔隙之间的交互关系,以及它们对MBC的影响,并最终影响了六个栽培品种的土壤碳含量。

03

研究结果

极细根系(直径< 200μm)的丰度与相同大小范围的孔隙比例呈正相关,但与孔隙距离和颗粒有机物呈负相关。此类根的数量越多,中型气孔(直径 50-200μm)的体积越大,与气孔的距离越短,中型孔隙的体积就越大。研究结果表明,较多的细根有可能促进土壤碳的增加,而孔隙特征则是细根与碳增加之间关系的纽带。然而,目前,十年的栽培并未在所研究的栽培品种之间产生土壤碳的差异。

原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071724002992


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