养分化学计量比对稻田土壤葡萄糖矿化及其激发效应的影响

来源：土壤学报杂志2017年第1期北京时间：

作者：汤珍珠,祝贞科,沈冰洁,胡亚军,王 娟,庞 静,童成立,葛体达,吴金水

单位：汤珍珠，湖北大学资源环境学院；1486430455@qq.com,祝贞科，中国科学院亚热带农业生态研究所农业生态系统过程重点实验室；zhuzhenke@isa.ac.cn,沈冰洁，中国科学院亚热带农业生态研究所农业生态系统过程重点实验室；sbj901003@163.com,胡亚军，中国科学院亚热带农业生态研究所农业生态系统过程重点实验室；,王 娟，中国科学院亚热带农业生态研究所农业生态系统过程重点实验室；,庞 静，湖北大学资源环境学院；,童成立，中国科学院亚热带农业生态研究所农业生态系统过程重点实验室；,葛体达，中国科学院亚热带农业生态研究所农业生态系统过程重点实验室；,吴金水，中国科学院亚热带农业生态研究所农业生态系统过程重点实验室；,

摘要：选择13C-葡萄糖作为稻田土壤典型易利用态外源有机碳，通过室内培养试验，研究不同C/N/P/S计量比条件下，葡萄糖分解矿化的动态规律及其激发效应。结果表明，稻田土壤中葡萄糖-碳（C）快速矿化，60 d培养实验后，有65.5%～74.6%的葡萄糖-C矿化。养分元素的添加使土壤中葡萄糖-C快速转化碳库的比例逐渐由58%增加至65%，从而使葡萄糖-C矿化率提高了3.9%～12.5%，养分元素的添加量与葡萄糖-C快速转化碳库的比例和矿化率均表现出显著的正相关关系（R 2 = 0.63，p< 0.05；R 2 = 0.83，p< 0.05）。葡萄糖-C矿化过程中，导致稻田土壤碳的累积负激发效应为-370～-570 mg kg-1，养分元素添加比例越大，其负激发效应越强，二者呈显著的负相关性（R 2 = 0.66，p < 0.05）。研究表明，稻田土壤中易利用态碳的矿化受C/N/P/S元素计量比的影响，高比例养分元素的添加，促进土壤中易利用态碳的矿化，抑制土壤原有有机质的分解，增强负激发效应。本研究可为深入了解稻田生态系统碳循环、实现农田土壤肥力提升和温室气体减排提供理论依据。

关键词：稻田土壤;有机碳矿化;激发效应;养分元素计量学

基金资助：国家自然科学基金项目（41430860，41371304），湖南省自然科学基金项目（2016JJ3132）和中国科学院战略性先导科技专项（XDB15020401）资助