不同根系分泌物对稻田土壤可溶性有机碳组成的影响(2)
2.2.3土壤微生物性质与土壤有机碳的相关关系分析 8
3 讨论 9
致谢 10
参考文献 10
不同根系分泌物对稻田土壤可溶性有机碳组成的影响
引言 土壤碳库是陆地生态系统最大的碳库[1]，不仅为植物的生长提供了丰富的有机碳源，文持土壤物理结构，改善土壤质量，也以CO2等气体形式向大气中释放碳[2]。由于土壤有机碳的库容巨大，较小的变幅就可能会引起大气CO2浓度较大的波动，在全球碳循环过程中起着极其重要的作用[3-4]。可溶性有机碳仅占土壤有机碳极小的一部分，但却是土壤最活跃的组分，在养分利用、矿物风化、微生物生长代谢、污染物的迁移转化中起着重要作用[5]。可溶性有机碳与土壤有机碳的其它组分可在一定条件下相互转化，处于动态平衡中，既是微生物重要的碳源，为土壤微生物提供所需的养分和能量，也为土壤微生物提供了生存环境[6]。可溶性有机碳含量的动态变化与土壤有机碳的矿化有着密切联系[7]。
¬¬根系分泌物是指植物通过根系不同部位向土壤释放的各种有机物的总称，占植物体通过光合作用固定碳的40-60%，其中以有机酸与糖类最为常见[8]。根系分泌的有机酸，作为三羧酸循环的中间产物，是土壤中低分子量的有机酸的主要来源[9-11]。有研究表明有机酸进入土壤中破坏土壤不溶性矿物结构，降低矿物对土壤有机碳的保护，促进土壤有机碳矿化（激发效应），同时其作为一种有机物也是土壤碳汇的来源[12-13]。据Nobili等人[14]研究，即使是少量的根系分泌物（μg/g土），也能促进土壤有机碳的转化。根系分泌物是文持土壤活力的关键性因素，也是土壤养分迁移和调节的重要组成成分，为土壤微生物提供了丰富的营养和能源，影响土壤微生物的数量和活性，进而影响土壤有机碳的转化。
本课题选取了草酸、乙酸和葡萄糖三种常见的根系分泌物，着重研究添加不同根分泌物对土壤可溶性有机碳的影响，旨在揭示不同根分泌物添加条件下，红壤性水稻土土壤微生物及土壤可溶性有机碳含量变化的调控机制，丰富生态系统中稻田土壤碳循环的理论。
1 材料与方法
1．1 试验区
试验地位于江西红壤研究所，所在坐标为116°20′24″E、28°15′30″N，供试土壤为第四纪红粘土发育的水稻土。试验区为中亚热带季风气候，年均降雨量为1537mm，年蒸发量为1100~1200mm，年平均气温 17.7˚C~8.5˚C。试验区土壤的基本理化性质如下，有机碳16.64 g•kg-1，全氮0.90g•kg-1，全磷0.48 g•kg-1，速效钾39.42 g•kg-1，速效磷3.97 mg•kg-1，可溶性有机碳55.16 mg•kg-1，pH6.9。
1．2 试验材料
供试草酸、乙酸、葡萄糖购买自Sigma公司。
1．3 试验设计
采集红壤性水稻土，去除植物残体，过2mm筛，土壤含水量调节到最大田间持水量的70%，于25℃条件下黑暗培养7天。各分泌物碳的添加量相当于1gC﹒kg-1土，同时以不添加任何分泌物为对照。室内培养试验共4个处理，每个处理设置3个重复，具体为：不添加任何根系分泌物（CK）、草酸（OCK）、乙酸（ACK）、葡萄糖（GCK）。取200g于棕色瓶中密封，25℃黑暗条件下培养60天，期间定期通气并补充水分。分别于第3、7、14、30、60天进行破坏性采样，所有土样4℃保存，待测。
1．4 试验方法
土壤可溶性有机碳（DOC）采用超纯水按水土比5:1浸提，震荡120min，TOC分析仪（Elementar Vario EL Ⅲ）测定有机碳含量[15]。微生物生物量碳（MBC）采用常规分析方法测定[16]。