稻田土壤有机碳矿化及激发效应对多种养分响应研究进展

近日,由中国科学院亚热带农业生态研究所研究员吴金水带领的农业生态过程方向研究团队,在多种养分添加对稻田土壤有机碳矿化及其激发效应的影响研究获新进展。 施肥(养分元素添加)是农业生产过程的重要环节,如何科学合理施肥促进稻田土壤有机质周转,从而实现稻田土壤可持续发展,是当今农业生态关注的重点研究之一。研究施肥(外源养分添加)对稻田土壤有机碳矿化及其激发效应的微生物响应机制,有助于合理利用养分,深入理解微生物-土壤相互作用的养分调控机理。以往研究多集中于单一养分元素添加对土壤有机碳矿化影响,多种养分元素(N、P、K、Ca和S)不同浓度的添加对稻田土有机碳矿化及其激发效应的影响机制研究尚不多见。 该团队以NH4Cl、KH2PO4、Ca2SO4·2H2O作为外源养分,研究了高、低浓度养分添加条件下稻田土壤有机碳矿化及其激发效应的特征。研究表明,多种养分元素的低浓度添加可促进稻田土壤CO2排放量(12%-17%),表现为明显的正激发......阅读全文

稻田土壤有机碳矿化及激发效应对多种养分响应研究进展

  近日,由中国科学院亚热带农业生态研究所研究员吴金水带领的农业生态过程方向研究团队,在多种养分添加对稻田土壤有机碳矿化及其激发效应的影响研究获新进展。  施肥(养分元素添加)是农业生产过程的重要环节,如何科学合理施肥促进稻田土壤有机质周转,从而实现稻田土壤可持续发展,是当今农业生态关注的重点研究之

我国揭示稻田有机碳矿化速率与生物因子等之间的关系

  在亚热带农田土壤中,淹水稻田土壤有机碳及微生物生物量均高于毗邻旱地土壤,而稻田土壤中有机碳矿化速率却低于旱地土壤。导致稻田与旱地土壤固碳差异的关键原因有哪些?有机碳矿化与生物及环境因子之间的作用关系如何?等问题尚不清楚,但这些问题有助于揭示稻田固碳机理及其持续固碳潜力大小。  基于此,中科院亚热

我国学者在土壤有机碳矿化研究取得新进展

  近日,中国科学院亚热带农业生态研究所环江喀斯特生态系统观测研究站王克林研究员团队在土壤有机碳矿化及微生物群落丰度及遗传多样性研究方面取得新进展。图1 添加14C-CaCO3和14C-稻草后土壤有机碳矿化的激发效应  土壤碳库对于温室效应与全球气候变化有着重要的控制作用,而有机碳矿化是土壤碳循环的

研究揭示我国稻田和旱地土壤有机碳固持途径

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/454715.shtm 某随机采样的休耕期稻田 某随机采样的旱地土壤   郑生猛供图 近日,中国科学院亚热带农业生态研究所苏以荣研究员团队通过一项研究阐明了稻田和旱地土壤有机碳的固持

研究揭示稻田土壤有机碳分子调控砷甲基转化机制

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517375.shtm近日,中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所退化及污染农田修复团队揭示了稻田土壤微生物通过选择性利用有机碳分子促进无机态砷向甲基态砷转化(砷甲基化)的机制。相关研究成果发表在《土壤生

稻田土壤碳铁复合物对有机碳保护效应与机制研究获进展

南方稻田土壤富含铁矿物。有研究强调碳铁耦合对土壤有机碳长期储存和稳定的重要性,而由于碳铁复合物难以从土壤中分离,其对土壤有机碳的保护机制认识尚不清楚。  中国科学院亚热带农业生态研究所吴金水研究团队以2线水铁矿、6线水铁矿(分别代表无定型和晶型铁矿物)及13C-葡萄糖为原料制备了四种碳铁复合物(包括

稻田温室气体排放的碳铁耦合机制揭示

  稻田土壤有机碳密度一般显著高于旱地土壤,因此其有机碳矿化的加剧将向大气释放大量温室气体CO2,进而影响全球气候变化。水稻根部表面通常沉积一层无定型铁氧化物(简称为铁膜,Fe plaque)。铁膜处于稻田好氧/厌氧交替界面,并且铁膜中的铁主要以微生物能利用的活跃非晶质氧化铁的形式存在,因此,铁膜上

稻田土壤碳铁复合物对有机碳的保护效应与机制取得进展

南方稻田土壤富含铁矿物,大量研究强调了碳铁耦合对土壤有机碳长期储存和稳定的重要性,但由于碳铁复合物难以从土壤中分离,其对土壤有机碳的保护机制认识尚未深入。为此,中国科学院亚热带农业生态研究所吴金水研究团队以2线水铁矿和6线水铁矿(分别代表无定型和晶型铁矿物)及13C-葡萄糖为原料制备了四种碳铁复合物

强化铁矿物上的碳“束缚”可使稻田土壤更肥沃

南方稻田土壤富含铁矿物,大量研究强调了碳铁耦合对土壤有机碳长期储存和稳定的重要性,但由于碳铁复合物难以从土壤中分离,其对土壤有机碳的保护机制认识尚未深入。中国科学院亚热带农业生态研究所研究员吴金水科研团队的一项研究发现,铁矿物通过降低其结合的碳被矿化并诱导负激发效应(抑制土壤有机碳矿化),进而促进稻

土壤中亲水和疏水性有机碳矿化与激发效应的微生物机制

  土壤可溶性有机质是土壤有机碳分解矿化的重要中间形态,也是微生物主要的能量来源。将可溶性有机质区分为亲水性和疏水性两类不同性质的化合物,有助于阐明土壤有机质的微生物分解机制。  近期,中国科学院亚热带农业生态研究所研究员苏以荣团队以13C-标记秸秆中提取的亲水、疏水可溶性有机碳为材料,研究了亲水、

我国稻田和旱地土壤总有机碳的微生物代谢特征研究获进展

  稻田是我国常见的农田类型,通常比相邻旱地具有更高的土壤有机碳和微生物残体碳含量。然而,稻田和旱地土壤有机碳的微生物代谢特征尚不清楚。因此,解析土壤微生物碳代谢对土地利用方式的响应,对设计适当的农田管理措施以提高土壤固碳能力至关重要。  中国科学院亚热带农业生态研究所流域农业环境研究中心研究员吴金

揭示病毒对土壤有机质矿化的作用

  病毒是地球上丰富的生物实体,侵染原核微生物的病毒被称为噬菌体。已有研究表明,在海洋等水体环境中,病毒在调控微生物死亡、微生物群落组成、碳和养分循环等方面发挥关键作用,而目前对土壤病毒生态功能的认识较为缺乏。一方面,噬菌体可杀死细菌从而抑制土壤有机质的矿化;另一方面,噬菌体裂解细胞促进胞内物质(如

亚热带生态所在我国稻田和旱地土壤有机碳固持途径研究取得进展

原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210314_4780785.shtml  稻田是地球上最大的人工湿地生态系统。同一个小的地貌单元内,稻田和旱地错落分布,具有相似的母质和气候条件。通常,旱地土壤有机碳含量较低,而相邻稻田土壤却具有突出的有机碳固持能力。解析

亚热带生态所揭示不同活性碳输入量对土壤碳矿化的影响

  外源活性碳输入引起的土壤碳矿化激发效应,是影响全球土壤碳平衡的重要过程,其对土壤有机质(SOM)矿化的影响强度,甚至超过温度等环境因子。一般认为,激发效应的产生,是由于外源碳输入导致土壤微生物C-N计量学上的不平衡,驱使微生物加快分解SOM以获取更多的N——这称为“N-mining”假说。然而,

喀斯特稻田土壤研究获进展

  水稻根际等微氧条件土壤中微生物驱动亚铁氧化过程较为普遍,形成的铁氧化物表面正电荷丰富,可有效阻止重金属从土壤向植物体迁移。然而,微氧环境过程及其多元素耦合循环研究,由于研究手段限制及关键证据获取的难度,未能有效明确。中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室研究员刘承帅课题组与广东省科学

揭示微生物对激发效应和土壤碳平衡化学计量机制

记者4月18日从中国科学院亚热带农业生态研究所获悉,该所研究员吴金水团队联合其他团队,向淹水水稻土壤中添加低量(50%的土壤微生物生物量碳(MBC))和高量(500%的土壤MBC)碳13标记的葡萄糖,并分别设置了5个N、P和S肥添加梯度(NPS养分梯度),构建了不同的C、N、P和S的计量比梯度,在6

怎样检测土壤中总氮和有机碳

土壤样品样品从Lodi附近的PoValley的一个长期试验田中收集,pH为6.2的砂质土壤。比较了5种不同的轮作方式,分别代表了不同的作物强化程度的饲用作物体系:(1)1年连续的双作物轮作,意大利黑麦草(loliummultiflorumLam.) 青贮玉米(zeamaysL.);(2)3年轮作,意

作物秸秆氮影响土壤有机碳积累

  秸秆还田是提高土壤有机碳储量的重要农艺措施,秸秆降解是复杂的生物化学过程,其中间产物是土壤有机质的重要组分,这一过程受到秸秆化学组分、土壤微生物与土壤理化性质等因素的共同影响。秸秆碳氮向有机碳库的转化影响土壤有机碳的化学组分及土壤有机碳的稳定性。  目前,对秸秆碳氮影响土壤有机碳固存与稳定性的微

不同微生物生物量水稻土有机碳矿化对铁氧化物响应进展

  长期淹水管理导致水稻土多处于厌氧状态,因此其有机碳矿化过程及其关键影响因子与旱地土壤相比具有特殊性。厌氧有机碳矿化多与氧化还原过程耦合,其中铁的异化还原对厌氧有机碳矿化的贡献可高达80%,这过程中涉及到许多特殊的功能微生物,土壤微生物生物量不同意味着这些功能微生物群落大小上的差异。然而,土壤微生

秸秆投入有助于土壤有机碳多碳库形成

区分植物源和微生物源有机碳是确定土壤有机碳库形成的关键。在施肥的农田生态系统中,土壤有机碳的形成、周转和积累受肥料类型和土壤微生物及其相互作用的调控。不同肥料投入有可能改变土壤微生物对其利用策略,从而影响植物源和微生物源碳的保留,最终影响土壤有机碳的积累和稳定。中国科学院亚热带农业生态研究所研究员王

土壤养分测试仪研究稻田土壤养分空间变异

土壤的化学特性的空间变异性是一直有学者进行研究的,GIS技术也在该空间变异性研究中得到了应用。多数研究着重讨论了土壤物理性质、土壤盐分的变化问题以及北方旱地的土壤养分的空间变异等,对稻田土壤养分方面的研究较少。土壤养分测试仪的在项目研究中的作用是有目共睹的。而且,国内外学者在研究土壤空间变异性时,

利用土壤测试值确定稻田最佳施肥

氮素化肥近几年来的使用量在逐年的增加,在提高粮食作物产量方面也起到了很重要 的作用。但是,部分地区却也出现了一些盲目的过量使用。因而,如何合理施用氮肥成为农业生产中的迫切问题。我们进行测土施肥的研究,就是试图从定量的角度 来探讨获得水稻高产的合理施肥量。试验研究的早稻“以产定肥”的部分资料,对土壤氮

森林土壤的“激发效应”与有机碳平衡

  由于全球变暖和二氧化碳浓度增加,植物可能提高向地下土壤的碳输入,而这种输入的增加可能影响土壤中原来固持的有机碳释放,形成“激发效应”,但具体的变化规律并不十分清楚。中科院西双版纳热带植物园博士研究生乔娜和副研究员Douglas Allen Schaefer与中科院地理所、德国哥廷根大学相

土壤水溶性有机碳的具体测定方法

  土壤水溶性有机碳的具体测定方法:  1.称过2mm筛的风干土样10g,  2.按水土比2:1添加蒸馏水,  3.在25℃下恒温振荡30min后,用0.45μm滤膜抽滤,  4.滤液直接在TOC-1020A有机碳分析仪测定。  各种有机质的测定方法  (1)活性有机碳(CL):高锰酸钾氧化法。秤取

化肥减量配施有机肥可减少双季稻田温室气体排放

  记者12月17日从中国科学院亚热带农业生态研究所获悉,该所土壤生态与环境课题组通过三年的研究发现,与常规化肥处理双季稻田相比,化肥减量配施有机肥可减少双季稻田温室气体排放。  稻田是重要的温室气体排放来源之一。相关数据显示,稻田生态系统的温室气体排放总量,从1961年到2019年,以平均每年增排

水稻土碳氮循环关键酶动力学特征获新进展

  在全球变暖大背景下,亚热带地区气候变化相比于其他地区更为明显。亚热带地区是水稻主产区之一,高强度的人为耕作干扰使水稻土物理化学生物特性与旱地土存在显著差异。已有研究表明水稻土是全球重要的碳汇,但升温造成温室气体(如CO2和CH4)排放增加,产生进一步的温室效应,这种正反馈作用不容忽视。  温度敏

保护性耕作与绿色农业发展研究获进展

近日,中国农业大学农学院赵鑫、张海林团队在《环境变化生物学》上在线发表两篇关于保护性耕作与绿色农业发展的研究论文。 其中一篇论文利用114篇公开发表文献中的1059对数据进行整合分析,发现免耕条件下土壤pH显著降低。土壤质地、免耕持续时间、年平均温度和初始土壤pH是影响免耕条件下土壤pH的关键因

稻田土壤肥力监测试验方法

取样方式: (1)取样时间:分别在早稻移栽前、早稻收获后至晚稻移栽前、晚稻收获后,1 a采样3次。 (2)取土量与深度:取土量为1 kg(干重),取土深度为整个耕作层(垂直深度0~20 cm)。 (3)样点设计:按照“随机”、“等同”和“多点混合”的原则,6站统一按梅花形法5点取土,每钻取土量应相同

喀斯特稻田土壤微氧生物研究获进展

  水稻根际等微氧条件土壤中微生物驱动亚铁氧化过程较为普遍,形成的铁氧化物表面正电荷丰富,可有效阻止重金属从土壤向植物体迁移。然而,微氧环境过程及其多元素耦合循环研究,由于研究手段限制及关键证据获取的难度,未能有效明确。中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室研究员刘承帅课题组与广东省科学

森林土壤有机碳积累机制研究获进展

   中国科学院华南植物园鼎湖山站博士熊鑫在教授周国逸和研究员张德强指导下,在森林土壤有机碳积累机制研究中取得新进展,首次提出凋落物分解过程中的产物去向,而非凋落物产量,决定了土壤有机碳的赋存状态;高质量的凋落物其分解产物向土壤转移的比例更高。相关研究近日发表于《应用生态学杂志》。  土壤有机碳来源