稻田与旱地土壤中真菌和细菌对秸秆碳的利用特征

微生物将植物残体矿化为CO2和同化为微生物细胞组成部分是新鲜有机物料转化为土壤有机质的关键环节.以亚热带两种典型农业利用(稻田和旱地)土壤为对象,采用40 d室内模拟培养试验结合磷脂脂肪酸-稳定同位素示踪联用(13C-PLFA-SIP)技术,研究13C标记秸秆的矿化特征以及参与秸秆降解的细菌和真菌类群变化规律.结果 表明,培养前期(0.25～1 d),秸秆碳在稻田土壤中的矿化速率高于旱地土壤,中期(2 ～20 d)以稻田土壤低于旱地土壤(P＜0.05),后期(21 ～40 d)两者矿化速率相当.培养结束时,秸秆碳在稻田土壤中的累积矿化率(11％)约为旱地(20％)的一半.尽管稻田土壤中总微生物量(PLFA总量)比旱地高,但两种土壤中秸秆碳被微生物同化为细胞组分的量(13C-PLFA)相当,且稻田中秸秆碳的富集比例(PLFA中13C占总碳量的百分比)低于旱地,说明稻田土壤中参与秸秆碳降解的活性微生物占比少.整个培养期内,稻田土壤中秸秆碳被微生物利用的优势类群为细菌(占13C-PLFA总量的比例最高达86％,其中革兰氏阳性菌59％、革兰氏阴性菌27％),旱地土壤则主要为真菌(最高占比达75％).这主要是由于稻田淹水环境抑制了微生物活性,且对好氧微生物(真菌)的抑制作用强于细菌.基于细菌和真菌生存策略及其残留物周转特征,结果表明稻田和旱地环境条件下利用碳源底物的优势微生物类群差异可能是导致两种土壤中微生物源有机碳积累和稳定性差异的主因.