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Picarro G2201-i(有機(jī)肥和化肥的施用促進(jìn)了黃土高原農(nóng)田土壤有機(jī)碳的積累)

發(fā)表時(shí)間:2024-04-17瀏覽量:158

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土壤有機(jī)碳(SOC)在土壤養(yǎng)分供給、能量流動(dòng)和物質(zhì)轉(zhuǎn)化等方面發(fā)揮著重要作用。而有機(jī)碳礦化是土壤中重要的生化過(guò)程,是土壤與大氣碳庫(kù)之間碳交換的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此,研究土壤有機(jī)碳在土壤中的固定和轉(zhuǎn)化,對(duì)于深入了解土壤碳庫(kù)和生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)具有重要意義。

 

土壤團(tuán)聚體是土壤最基本的結(jié)構(gòu)單元,是土壤的重要組成部分。土壤表面約90%的有機(jī)碳固定在團(tuán)聚體中,不同粒徑團(tuán)聚體之間的分層結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)了土壤物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化,促進(jìn)了土壤養(yǎng)分的循環(huán)和供給。然而,不同粒徑團(tuán)聚體的固碳能力和穩(wěn)定性在不同施肥處理下差異很大。因此,有必要研究施肥對(duì)不同大小團(tuán)聚體中SOC的積累和釋放,以了解農(nóng)田碳的封存潛力,并指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐。

 

 

近期西北農(nóng)林科學(xué)研究院水土保持研究所劉國(guó)彬研究員和王國(guó)梁研究員合作在Plant and Soil期刊上發(fā)表了題為“Application of organic and chemical fertilizers promoted the accumulation of soil organic carbon in farmland on the Loess Plateau”的研究論文。為評(píng)價(jià)長(zhǎng)期施肥對(duì)黃土高原旱地梯田土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量和礦化率的影響,以及礦化率的影響因素,在黃土高原開(kāi)展了為期26年的田間長(zhǎng)期試驗(yàn)。

 

 

文章鏈接:https://doi.org/10.1007/s11104-022-05738-1

 

研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期施肥條件下,與無(wú)機(jī)肥相比,有機(jī)肥處理 (有機(jī)和氮肥混施-MN、有機(jī)肥與磷肥混施-MP、有機(jī)肥、氮肥和磷肥混施-MNP和有機(jī)肥施用-M) 顯著提高了農(nóng)田土壤不同粒徑團(tuán)聚體的有機(jī)碳含量,且0.25 mm團(tuán)聚體的有機(jī)碳含量更大。有機(jī)肥處理顯著提高了不同粒徑團(tuán)聚體的礦化率,但0.25 mm團(tuán)聚體的平均礦化率和累積礦化率最低。有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥投入均顯著提高了<0.25 mm="">

 

表1  25℃時(shí)長(zhǎng)期施肥條件下不同粒徑團(tuán)聚體((<0.25 mm="">2 mm))的累積礦化

 

圖 1 長(zhǎng)期施肥對(duì)不同粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化的溫度敏感性(Q10),不同顏色表示不同大小的團(tuán)聚體(a)(<0.25 mm="">2 mm)土壤處理組(b)

 

對(duì)于土壤有機(jī)碳SOC礦化的關(guān)鍵指標(biāo)測(cè)定,是通過(guò)先將大塊土壤和團(tuán)聚體樣品在黑暗中預(yù)培養(yǎng)一周,以恢復(fù)微生物活性,然后將土壤樣品轉(zhuǎn)移到500毫升的泥瓦罐中??傊苽淞?40個(gè)樣品,分別用大塊土壤和四種大小的團(tuán)聚體((<0.25 mm="">2 mm)),設(shè)置四個(gè)重復(fù)處理,在25℃和35℃進(jìn)行培養(yǎng)。在正式培養(yǎng)的第1天、第3天、第5天、第7天、第14天、第21天、第28天和第35天,使用Picarro氣體濃度分析儀測(cè)量二氧化碳排放量,礦化培養(yǎng)后計(jì)算溫度敏感性Q10。

 

 
 

Picarro氣體濃度及同位素分析儀介紹

 

Picarro G2201-i是世界唯一一款原位同步測(cè)量CO2 和CH4碳同位素的分析儀,研究人員只需一臺(tái)儀器便可追蹤系統(tǒng)、全面的碳轉(zhuǎn)移和分解過(guò)程。該雙組分分析儀不但給研究工作帶來(lái)了易用性和快捷性,專(zhuān)利的CRDS技術(shù)中小腔室的設(shè)計(jì),更為生態(tài)學(xué)、微生物學(xué)、環(huán)境學(xué)領(lǐng)域的專(zhuān)家,提供了培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲取的高準(zhǔn)確性。小型化與耐用性令其更容易運(yùn)輸?shù)揭巴獠⑻峁┘磿r(shí)的結(jié)果,以便研究者根據(jù)實(shí)地情況更改實(shí)驗(yàn)設(shè)置,在有限的野外作業(yè)時(shí)間內(nèi)取得最優(yōu)的成果。

 

 

 
 

 

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