SBB | 施用有机肥通过增加微生物生物量而不是改变其群落组成来促进土壤碳氮循环

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施用有机肥是提高土壤肥力的一种普遍的农艺措施，但其对土壤微生物碳（C）和氮（N）循环的长期影响尚未得到深入研究。在施用高有机肥（50–25 t ha^–1 yr^–1，28年）、低有机肥（10 t ha^–1 yr^–1，16年）和NPK化肥的砂质土壤上进行的田间试验，取表土（0–23 cm）和底土（23–38 cm）进行对比。通过¹⁴C标记和测定纤维二糖水解酶、β-葡萄糖苷酶、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶、L-亮氨酸氨基肽酶、蛋白酶和脱氨酶活性，评价了土壤有机质（SOM）重要组分（蛋白质、多肽、氨基酸、纤维素和葡萄糖）的周转率，而总NH₄⁺和NO₃^-的产生和消耗则由¹⁵N同位素稀释法测定。微生物群落由磷脂脂肪酸（PLFA）分析法测定。

结果表明，长期添加有机肥显著提高了土壤C和N的积累、土壤有机N（SON）的周转、胞外酶活性和总NO₃^-的产生和同化。蛋白质、多肽和氨基酸的分解速率分别为169–248、87–147和85–305 mg N kg d^–1（以干重计），总NH₄⁺和NO₃^-的生产和消耗量分别为1.8–5.8 mg N kg d^–1（以干重计），在高有机肥处理下表土和底土的分解速率最高。高有机肥处理的纤维素分解半衰期和葡萄糖分解半衰期分别比NPK化肥处理的半衰期低16.4%和31.0%，说明高有机肥施加条件下的碳循环速率较高，CO₂产生速率也较高。这归因于微生物生物量的增加，而不是微生物群落结构的变化。基于多肽库和周转率很高，这表明多肽可能是土壤微生物吸收N的主要形式之一。我们的结论是，长期施加有机肥增加了土壤有机质储量，并通过增加微生物生物量而不是通过改变其群落组成来诱导更快的养分循环速率。 

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https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2020.107760 

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