中国农学通报 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (7): 88-94.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0229
刘新坤(), 孙盛凯, 段霄汉, 崔冬梅, 张婷婷, 崔纪超, 朱旭毅, 韩惠芳(
)
收稿日期:
2022-03-25
修回日期:
2022-06-06
出版日期:
2023-03-05
发布日期:
2023-03-15
通讯作者:
韩惠芳,女,1975年出生,山西忻州人,教授,博士,研究方向:作物栽培与耕作学、农业生态学。通信地址:271018 山东泰安泰山区岱宗大街61号 山东农业大学农学院,E-mail:作者简介:
刘新坤,男,1998年出生,山东东营人,硕士,研究方向:作物栽培与耕作学、农业生态学。通信地址:271018 山东泰安泰山区岱宗大街61号 山东农业大学农学院,E-mail:liuxinkun819@163.com。
基金资助:
LIU Xinkun(), SUN Shengkai, DUAN Xiaohan, CUI Dongmei, ZHANG Tingting, CUI Jichao, ZHU Xuyi, HAN Huifang(
)
Received:
2022-03-25
Revised:
2022-06-06
Online:
2023-03-05
Published:
2023-03-15
摘要:
农业碳排放约占全球年均总排放量的25%,为实现中国2060年碳中和的目标,农业对CO2的吸收与排放需达到自然平衡。土壤有机碳(SOC)矿化是具有碳降解功能的微生物分解SOC为作物生长提供养分,向外界释放CO2等温室气体的生物化学过程。农田SOC矿化与作物养分供给、CO2形成和排放紧密相关,但SOC矿化受多种因素影响。土壤耕作是驱动农田土壤碳固定的关键因素,耕作方式对SOC的影响是农业生态系统碳循环研究的重要内容。土壤不同粒径团聚体被视为微生物碳矿化产生CO2的生化反应器,SOC的矿化分解离不开其对微生物以及对应酶的利用。可见,耕作方式通过直接作用改变土壤团聚体结构,进而改变土壤中的微生物类群,最终对SOC矿化产生影响。就此归纳总结了关于耕作方式、土壤团聚体及关联土壤微生物对农田SOC矿化的影响,以期从改良土壤团聚体结构入手,减少农田SOC矿化,为中国实现“双碳”(碳达峰、碳中和)目标提供理论支撑。
刘新坤, 孙盛凯, 段霄汉, 崔冬梅, 张婷婷, 崔纪超, 朱旭毅, 韩惠芳. 耕作方式对土壤团聚体微生物及有机碳矿化的影响研究进展及展望[J]. 中国农学通报, 2023, 39(7): 88-94.
LIU Xinkun, SUN Shengkai, DUAN Xiaohan, CUI Dongmei, ZHANG Tingting, CUI Jichao, ZHU Xuyi, HAN Huifang. Effects of Tillage Methods on Soil Aggregate Microorganisms and Organic Carbon Mineralization: A Review[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(7): 88-94.
筛分粒级/mm | 团聚体分级 | 培养主要条件 | CO2排放量 | CO2排放速率/[μg/(kg·h)] | 文献 | ||||
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>2 | 大团聚体 | 35 d | 167.20~295.60 mg/kg | 199.05~351.90 | [ | ||||
1~2 | 小团聚体 | 35 d | 212.80~276.50 mg/kg | 253.33~329.17 | |||||
1~0.25 | 小团聚体 | 35 d | 147.60~242.00 mg/kg | 175.71~288.10 | |||||
0.25~0.053 | 微团聚体 | 35 d | 110.90~236.20 mg/kg | 132.02~281.19 | |||||
<0.053 | 粉-黏颗粒 | 35 d | 136.20~214.20 mg/kg | 162.14~255.00 | |||||
0.25~2 | 小团聚体 | 8 d,15℃ | 120.45 mg/kg | 627.34 | [ | ||||
0.25~2 | 小团聚体 | 8 d,25℃ | 134.50 mg/kg | 700.52 | |||||
0.25~2 | 小团聚体 | 8 d,35℃ | 172.91 mg/kg | 900.57 | |||||
0.25~0.053 | 微团聚体 | 8 d,15℃ | 252.95 mg/kg | 1317.45 | |||||
0.25~0.053 | 微团聚体 | 8 d,25℃ | 310.70 mg/kg | 1618.23 | |||||
0.25~0.053 | 微团聚体 | 8 d,35℃ | 351.01 mg/kg | 1828.18 | |||||
0.053~0.002 | 粉-黏颗粒 | 8 d,15℃ | 161.40 mg/kg | 840.63 | |||||
0.053~0.002 | 粉-黏颗粒 | 8 d,25℃ | 223.27 mg/kg | 1162.86 | |||||
0.053~0.002 | 粉-黏颗粒 | 8 d,35℃ | 271.47 mg/kg | 1413.91 | |||||
2~0.25 | 小团聚体 | 28 d,不施肥 | 3.0727 g/kg | 4572.47 | [ | ||||
2~0.25 | 小团聚体 | 28 d,施肥 | 3.6500 g/kg | 5431.55 | |||||
0.053~0.002 | 粉-黏颗粒 | 28 d,不施肥 | 3.8475 g/kg | 5725.45 | |||||
1~2 | 小团聚体 | 49 d,好气 | 1497.68 mL CO2/kg | 2501.19 | [ | ||||
<0.053 | 粉-黏颗粒 | 49 d,好气 | 399.34 mL CO2/kg | 667.04 | |||||
0.25~2 | 小团聚体 | 90 d | 2223.00 mg/kg | 1029.17 | [ |
筛分粒级/mm | 团聚体分级 | 培养主要条件 | CO2排放量 | CO2排放速率/[μg/(kg·h)] | 文献 | ||||
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>2 | 大团聚体 | 35 d | 167.20~295.60 mg/kg | 199.05~351.90 | [ | ||||
1~2 | 小团聚体 | 35 d | 212.80~276.50 mg/kg | 253.33~329.17 | |||||
1~0.25 | 小团聚体 | 35 d | 147.60~242.00 mg/kg | 175.71~288.10 | |||||
0.25~0.053 | 微团聚体 | 35 d | 110.90~236.20 mg/kg | 132.02~281.19 | |||||
<0.053 | 粉-黏颗粒 | 35 d | 136.20~214.20 mg/kg | 162.14~255.00 | |||||
0.25~2 | 小团聚体 | 8 d,15℃ | 120.45 mg/kg | 627.34 | [ | ||||
0.25~2 | 小团聚体 | 8 d,25℃ | 134.50 mg/kg | 700.52 | |||||
0.25~2 | 小团聚体 | 8 d,35℃ | 172.91 mg/kg | 900.57 | |||||
0.25~0.053 | 微团聚体 | 8 d,15℃ | 252.95 mg/kg | 1317.45 | |||||
0.25~0.053 | 微团聚体 | 8 d,25℃ | 310.70 mg/kg | 1618.23 | |||||
0.25~0.053 | 微团聚体 | 8 d,35℃ | 351.01 mg/kg | 1828.18 | |||||
0.053~0.002 | 粉-黏颗粒 | 8 d,15℃ | 161.40 mg/kg | 840.63 | |||||
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0.053~0.002 | 粉-黏颗粒 | 8 d,35℃ | 271.47 mg/kg | 1413.91 | |||||
2~0.25 | 小团聚体 | 28 d,不施肥 | 3.0727 g/kg | 4572.47 | [ | ||||
2~0.25 | 小团聚体 | 28 d,施肥 | 3.6500 g/kg | 5431.55 | |||||
0.053~0.002 | 粉-黏颗粒 | 28 d,不施肥 | 3.8475 g/kg | 5725.45 | |||||
1~2 | 小团聚体 | 49 d,好气 | 1497.68 mL CO2/kg | 2501.19 | [ | ||||
<0.053 | 粉-黏颗粒 | 49 d,好气 | 399.34 mL CO2/kg | 667.04 | |||||
0.25~2 | 小团聚体 | 90 d | 2223.00 mg/kg | 1029.17 | [ |
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