土壤学报

作者：俞子洲，郭自春，丁天宇，王道中，花可可，郭志彬，高磊，彭新华

单位：俞子洲，土壤与农业可持续发展全国重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135;中国科学院大学南京学院, 南京 211135；,郭自春，土壤与农业可持续发展全国重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135；zcguo@issas.ac.cn,丁天宇，土壤与农业可持续发展全国重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135;中国科学院大学南京学院, 南京 211135；,王道中，安徽省农业科学院土壤肥料研究所, 合肥 230001；,花可可，安徽省农业科学院土壤肥料研究所, 合肥 230001；,郭志彬，安徽省农业科学院土壤肥料研究所, 合肥 230001；,高磊，土壤与农业可持续发展全国重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 211135；,彭新华，北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室(中国农业科学院农业资源与农业区划研究所), 北京 100081；,

关键词：砂姜黑土;矿物结合态有机碳;施肥;木质素酚;氨基糖;化学计量学

基金：国家重点研发计划项目(2023YFD1900201, 2023YFD1900204)和中国科学院南京土壤研究所自主部署项目(ISSASIP2214)资助

土壤碳库中矿物结合态有机碳（Mineral-associated Organic Carbon，MAOC）的稳定性高，其组分比例的增加对提升耕地质量具有至关重要的意义。尽管长期施肥显著提升了砂姜黑土MAOC在土壤有机碳（Soil Organic Carbon，SOC）中的占比，但MAOC中植物与微生物源碳的积累特征及其对SOC的相对贡献尚不明确。本研究依托砂姜黑土长期施肥定位试验（1982—），采用生物标志物法和化学计量学法，探究了不同施肥措施[对照（CK）、单施化肥（NPK）、秸秆半量还田与化肥配施（NPKLS）和秸秆全量还田与化肥配施（NPKHS）]下耕层（0～20 cm）土壤MAOC中植物和微生物源碳的累积特征与相对贡献。结果表明，与CK处理相比，NPKHS和NPKLS处理使MAOC含量显著提高29.6%～54.3%（P < 0.05），且MAOC与SOC（R2=0.95，P<0.05）和碳投入量（R2=0.98，P<0.01）均呈显著线性正相关。植物源组分中，NPKHS处理下香草基酚类（Vanillyl phenols，V）和丁香基酚类（Syringyl phenols，S）的含量相较于CK分别增加了14.8%和13.3%，S/V和肉桂基酚类（Cinnamyl phenols，C）与香草基酚类之比C/V降低了1.27%～9.46%，但酸醛比（Ad/Al）V和（Ad/Al）S差异不显著（P>0.05）。微生物源组分中，NPKHS处理显著提高了氨基糖含量，与CK处理相比增幅高达91.4%（P<0.05）。其中，真菌残体碳（fungal necromass carbon，FNC）和细菌残体碳（bacterial necromass carbon，BNC）含量分别增加了92.7%和48.5%，并且真菌残体碳维持绝对优势（FNC/BNC=4.39）。生物标志物法表明微生物源碳贡献率高达72.6%～73.4%，而化学计量学法显示植物源碳贡献为74.0%～82.6%。与以往的草地/森林生态系统研究结果（53%～65%）相比，化学计量学法可能高估了植物源碳的贡献。综上，长期施肥主要通过增加微生物源碳积累促进了砂姜黑土MAOC的形成和稳定，对砂姜黑土区秸秆资源高效利用和耕地质量提升具有重要意义。

来源：2026年第3期

《土壤学报》期刊编辑部

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