近日，中国科学院亚热带农业生态研究所研究员吴金水团队利用13C自然丰度法追踪了稻田中的碳稳定途径，揭示了长期施肥水稻土团聚体和密度组分中的有机质稳定机制，相关成果发表于《土壤生物学与生物化学》。
在全球变暖背景下，土壤固碳可减少温室气体排放。稻田土壤约占我国总土壤固碳潜力的40%，因此，探讨稻田土壤碳循环和固碳机理对于减缓全球变暖具有重要的理论意义。土壤固碳的能力一般是通过考察碳库变化、团聚体形成、腐殖质形成等过程来评估，但鲜有研究表征团聚体之间和内部的碳通量。该研究以长期施肥的田间试验为基础，分析三种不同施肥模式下土壤中的总碳、微生物生物量和溶解性有机碳含量以及不同团聚体中三个密度组分中碳含量和13C 丰度值，最终确定了有机质的稳定途径。
土壤有机碳的周转过程，通常采用碳同位素(13C或14C)示踪法，即人为同位素富集标记法，但是这种方法往往费时费力。而天然13C丰度方法被证明是用于研究有机质来源的有效方法，可以成功揭示团聚体与土壤有机质(SOM)密度组分之间的碳稳定途径。该方法通过自然资源丰度指标的建立，运用数据的标准化处理和客观赋权法，实现各项自然资源丰度值的计算，从而免去了标记的不确定性和操作的复杂性。
研究表明，由于水稻土特殊的管理模式，如周期性干湿交替、氧化还原交替等，导致微生物介导的有机碳微生物可接触性降低、分解速率下降。而且，施肥比不施肥更能增加水稻土壤中大团聚体数量，同时厌氧环境下施肥也会促进稻田土壤有机质积累。“因此，稻田土壤合理的施肥和水分管理，对于降低土壤有机质分解、增加有机质积累、减少温室气体排放和缓解全球变暖等具有重要调控作用。”论文通讯作者、中科院亚热带农业生态研究所研究员葛体达告诉《中国科学报》
