摘要

將秸稈重新引入農業生態系統可以促進土壤有機碳（SOC）的循環、生產和固存。為闡明秸稈來源的溶解有機物質（DOM）調節SOC固存和穩定性的機制，研究人員從棉花莖稈中分離出了親水性（Hi-DOM）和疏水性（Ho-DOM）組分，并分別將其施用于連續施用秸稈5年（Straw-5y）和15年（Straw-15y）的沙壤土中。與對照組和Hi-DOM處理相比，Ho-DOM使兩種土壤中的SOC含量增加了119–150%。在Straw-15y處理中，Hi-DOM降低了總木質素酚類的比例，尤其是丁香基單元；而Ho-DOM在兩種土壤中都表現出更強的積累總木質素酚類的能力，尤其是香草基單元。這表明秸稈來源的DOM特性以及土壤的物理化學性質是調節植物來源碳在土壤中保存的重要因素。此外，Ho-DOM比Hi-DOM更有效地促進了真菌殘體碳的積累，表明Ho-DOM更有利于真菌殘體的形成和保留。Ho-DOM在增強難降解SOC組分（包括烷基碳和芳香族碳）方面的作用超過了Hi-DOM，這歸因于其更高的烷基碳/烷基碳比例和更強的疏水性。總體而言，在中國西北部干旱地區的沙壤土中，長期施用秸稈的情況下，秸稈來源的DOM增強了植物和微生物來源的碳庫，促進了秸稈來源DOM向微生物殘體的轉化。Hi-DOM通過增加木質素積累和真菌殘體的形成，在促進SOC固存和穩定性方面不如Ho-DOM有效。