农业环境科学学报

作者：邱柏淞,宋鑫,谭智诚,严秋玲,李芳芳

单位：昆明理工大学环境科学与工程学院, 云南省土壤固碳与污染控制重点实验室, 昆明 650500,昆明理工大学环境科学与工程学院, 云南省土壤固碳与污染控制重点实验室, 昆明 650500,昆明理工大学环境科学与工程学院, 云南省土壤固碳与污染控制重点实验室, 昆明 650500,昆明理工大学环境科学与工程学院, 云南省土壤固碳与污染控制重点实验室, 昆明 650500,昆明理工大学环境科学与工程学院, 云南省土壤固碳与污染控制重点实验室, 昆明 650500

关键词：蚯蚓,矿物,凋落物分解,稳定碳同位素,溶解性有机质,

基金：国家自然科学基金地区项目(42267028,42167030);云南省重大科技项目(202202AG050019)

凋落物分解是植物向土壤输入有机碳的主要途径，蚯蚓和矿物的存在会改变凋落物的分解及其腐殖化。为探究培养后蚯蚓和矿物对玉米秸秆的有机元素组成、溶解性有机碳含量以及腐殖化程度的变化，本研究以玉米秸秆（CS0）为原料，分别通过添加蒙脱石和赤铁矿（原料∶矿物=7∶3，m∶m），在蚯蚓活动下进行135 d培养，标记为：玉米秸秆（CS）、玉米秸秆+蒙脱石（CSM）、玉米秸秆+赤铁矿（CSF）、玉米秸秆+蚯蚓（CSE）、玉米秸秆+蒙脱石+蚯蚓（CSME）、玉米秸秆+赤铁矿+蚯蚓（CSFE）。研究结果表明，分解后各处理组碳含量均有所减少。其中，与CS相比，CSM和CSF的碳含量平均减少46.01%，表明矿物加快了凋落物的分解。蚯蚓活动没有显著改变矿物对凋落物的分解。同时，凋落物培养后碳同位素比值（δ13C）降低，表明12C较13C相对富集保留，尤其矿物添加下更为明显。但蚯蚓活动减弱13C的损失，在CSME中最明显。这表明矿物和蚯蚓会影响凋落物不同组分的优先分解。从溶解性有机质（DOM）的组成和性质可知，培养后与CS相比，CSM和CSF的DOM的腐殖化指数（HIX）和生物指数（BIX）增大，表明矿物提高凋落物的腐殖化程度和生物可利用性。在蚯蚓活动下凋落物的腐殖化会进一步增强。此外，蚯蚓和矿物存在下其SUVA254、SUVA260和SUVA280增大，表明矿物/蚯蚓提高了其芳香化、疏水性和分子量，尤其是CSME最为显著。因此，蒙脱石和蚯蚓的添加更能显著增加DOM的腐殖化程度、疏水性和芳香性，提高土壤有机质的稳定。

来源：2024年第9期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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