南方稻田土壤富含鐵礦物，大量研究強(qiáng)調(diào)了碳鐵耦合對(duì)土壤有機(jī)碳長(zhǎng)期儲(chǔ)存和穩(wěn)定的重要性，但由于碳鐵復(fù)合物難以從土壤中分離，其對(duì)土壤有機(jī)碳的保護(hù)機(jī)制認(rèn)識(shí)尚未深入。
中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員吳金水科研團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，鐵礦物通過降低其結(jié)合的碳被礦化并誘導(dǎo)負(fù)激發(fā)效應(yīng)（抑制土壤有機(jī)碳礦化），進(jìn)而促進(jìn)稻田土壤有機(jī)碳積累，且碳積累增強(qiáng)效應(yīng)取決于鐵礦物的結(jié)晶度以及碳負(fù)載量。
研究者以2線水鐵礦和6線水鐵礦（分別代表無定型和晶型鐵礦物）及13C-葡萄糖為原料制備了四種碳鐵復(fù)合物（包括2線水鐵礦結(jié)合態(tài)高量、低量葡萄糖和6線水鐵礦結(jié)合態(tài)高量、低量葡萄糖），并以高量、低量純葡萄糖為對(duì)照，采用室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)，在60天培養(yǎng)期內(nèi)觀測(cè)了稻田土壤碳鐵復(fù)合物的礦化過程及對(duì)土壤原有有機(jī)碳礦化的激發(fā)效應(yīng)。
結(jié)果表明，2線水鐵礦結(jié)合態(tài)葡萄糖的累積礦化率比6線水鐵礦結(jié)合態(tài)葡萄糖高約21%。僅葡萄糖添加刺激了土壤原有有機(jī)碳礦化，導(dǎo)致約0.27 %土壤有機(jī)的損失，但碳鐵復(fù)合物輸入抑制了土壤原有有機(jī)碳礦化（約為?0.33%至?0.55%），促進(jìn)土壤有機(jī)積累。
研究明確，促進(jìn)無定型鐵礦物向晶型鐵礦物轉(zhuǎn)化，可增強(qiáng)富鐵水稻土有機(jī)碳積累。該研究結(jié)果有助于深入理解碳鐵復(fù)合物促進(jìn)南方紅黃壤性水稻土有機(jī)碳積累的過程機(jī)制，并對(duì)該區(qū)域土壤肥力提升及田間綜合管理等方面具有重要指導(dǎo)意義。
2月7日，該項(xiàng)研究成果發(fā)表在土壤學(xué)期刊《土壤生物學(xué)與生物化學(xué)》（Soil Biology and Biochemistry）上。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和中科院青促會(huì)項(xiàng)目的資助。
相關(guān)論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071723000342