Responses of organic carbon mineralization and priming effect to phosphorus addition in paddy soils

: 采用室内模拟培养和13C同位素标记技术相结合的研究方法,探讨了在葡萄糖与无机氮肥共施的条件下,土壤有机碳矿化及其激发效应对外源磷添加的响应,以揭示土壤有机碳矿化的碳磷耦合调控机制.结果表明: 外源磷的输入加快了CO2的释放,但抑制了CH4的释放;在整个土壤淹水培养期间,磷添加抑制了土壤碳矿化释放CH4总量的53.1%,其中外源葡萄糖-13C矿化成13CH4的总量降低了70.5%;磷添加促使通过微生物转化的葡萄糖-13C向易利用态碳库的分配比例增加了3.6%,显著提高土壤有机碳快库矿化速率,缩短土壤碳矿化周期.土壤培养前期,外源有机质的添加表现为短暂的负激发效应;随着葡萄糖不断矿化分解, CO2累积激发效应(PECO2)总体上呈现先增加后下降的趋势,而CH4累积激发效应(PECH4)稳步增加最终保持基本稳定状态;培养结束时(100 d),在磷添加条件下,PECO2增强32.3%,PECH4显著降低93.4%.冗余分析和Pearson分析表明,电导率、氧化还原电位和溶解有机碳对稻田土壤碳矿化的影响最为显著;速效磷与13CH4、PECH4呈极显著负相关.在外源有机质添加条件下,磷的添加能够抑制CH4排放及其激发效应,促进土壤有机质的矿化和养分释放,提高土壤原有有机碳的可利用性,促进稻田土壤有机碳循环.