不同施氮量下水稻分蘖期光合碳向土壤碳库的输入及其分配的量化研究:13C连续标记法

应用稳定同位素13C-CO2连续标记技术,通过室内密闭培养试验研究不同施氮处理下(依次为N0,N10,N20,N40,N60)水稻分蘖期光合碳向土壤碳库的输入及其分配特征.结果表明,连续标记培养18d后,水稻地上部和根系的干物质累积量分别为1.58 ～4.35 g·plot-1和1.05～2.44 g·plot-,水稻植株生物量受施氮处理显著影响,且随着施氮量增加而增加,即N60＞N40＞ N20＞ N10＞ N0.水稻整个分蘖期内分别有44.0～157.6 g·plot-1和8.3 ～ 49.4 g·plot-的光合碳进入水稻地上部和根系.不同施氮水平下,种植水稻的土壤有机碳(13C-SOC)、可溶性有机碳(13C-DOC)和微生物量碳(13C-MBC)的分配量均显著高于CK处理(不种植水稻且不施N).种植水稻的土壤13C-SOC含量范围为11.1 ～23.7 g·plot-,占总净同化量的10.2％～18.1％.对于活性碳库,CK处理的土壤13C-DOC和13C-MBC含量分别为3.50 μg· kg-和88.9 μg·kg-1,种植水稻处理的土壤13C-DOC、13C-MBC含量范围为4.82～14.51 μg·kg-1、526.1～1 478.8 μg·kg-1.土壤13C-SOC、13C-DOC和13C-MBC含量受施氮处理显著影响(P＜0.05),且与植物生物量呈显著正相关关系.因此,水稻分蘖期光合碳的地下部输入有利于土壤有机碳的累积,施氮能够促进水稻新鲜根际碳的沉积,且高N水平下根际沉积碳量高于低N和中量N水平.