长期的水养殖通过调节微生物代谢和铁氧化来改变土壤溶解有机碳的质量和生物降解性
Wanyang Zhang1, Tianqiao Ma1, Jianwei Lu1
1College of Resources and Environment, Huazhong Agricultural University/Key Laboratory of Arable Land Conservation (Middle and Lower Reaches of Yangtze River), Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Microelement Research Center, Huazhong Agricultural University, Wuhan, 430070, China.
Journal of environmental management
|October 5, 2024
概括
长期的水养殖增加了土壤溶解有机碳 (DOC),但降低了其生物降解性. 氧化铁和酸盐是关键的驱动因素,氧化铁仅控制DOC生物降解性,可能减轻气候变暖反.
科学领域:
- 土壤科学 土壤科学
- 生物地质化学生物地质化学
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 溶解有机碳 (DOC) 对土壤有机碳 (SOC) 循环和全球碳预算至关重要.
- 长期养殖大米 (RC) 对DOC质量,生物降解性和土中的监管机制的影响尚不清楚.
研究的目的:
- 调查不同时间的RC养殖对DOC含量,质量和生物降解性的影响.
- 为了阐明DOC特性,土壤微生物代谢和RC农业下的土壤矿物质之间的关系.
- 确定这些系统中调节DOC质量和生物降解性的主要驱动因素.
主要方法:
- 采用了空间对时间的方法,检查了从1到20年的RC养殖持续时间.
- 分析包括DOC含量,生物降解性测定,3D光和UV光谱检测DOC质量.
- 使用了土壤微生物酶活动,矿物质含量 (氧化铁) 和结构方程建模.
主要成果:
- 持续的RC农业显著增加了土壤的DOC含量 (20年后为52.7%),同时降低了DOC生物降解性 (降低63.4%).
- DOC质量转向更简单的,类似蛋白质的分量,降低了化和芳香度.
- 土壤酶活性和氧化铁含量增加,而DOC生物降解性直接由土壤氧化铁驱动,独立于DOC质量.
结论:
- 长期的RC养殖改变了DOC分子结构,使其转向更简单的化合物,增加了氧化酶活性并减少了酶C/N比率.
- 土壤氧化铁的遗留效应通过增强的化学保护降低了DOC的生物降解性.
- 这种减少的DOC周转可能会作为气候变暖的负面反机制.
