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摘要
土壤有机碳是农业生态系统的关键驱动和调节者，特别是根际微域有机碳动态对土壤碳素循环和矿质营养元素释放起着重要作用。研究长期不同化肥和有机肥施用下大豆根际土壤有机碳、活性有机碳以及有机碳结构的变化规律，深入了解根际有机碳固持和稳定机制，为完善农田生态系统碳固持和农田可持续发展提供科学依据和理论支撑。该研究依托黑土长期定位试验，采用化学分析、固态13C-核磁共振(13C-NMR)等方法研究大豆根际土壤有机碳含量、活性有机碳含量和有机碳结构组分变化规律。结果表明，与非根际土壤相比，大豆根际土壤有机碳含量显著增加，长期施肥处理能够显著增加根际土壤有机碳和低活性有机碳含量，以常量有机肥加氮磷钾(MNPK)处理提升效果最好。核磁共振实验结果表明，与不施肥处理相比，MNPK处理明显增加根际土壤烷基碳、烷氧基碳比例以及烷基碳/烷氧基碳比值，降低芳香基碳和芳香碳/总碳比值，在非根际土壤中尤其显著；常量氮磷钾(NPK)处理增加芳香基碳比例和芳香碳/总碳比值，在根际土壤中烷基碳比例和烷基碳/烷氧基碳比值增加，烷氧基碳比例降低，非根际土壤测试结果相反。综上所述，MNPK处理能够显著提升根际有机碳含量，增加有机碳中烷基碳、烷氧基碳比例以及烷基碳/烷氧基碳比值，促进团聚体形成和增加土粒结构稳定性，而NPK处理增加芳香基碳比例和芳香碳/总碳比值，降低根际烷氧基碳比例，团聚体稳定性降低，同时证明固态13C-核磁共振技术结合半定量分析能够准确地分析不同有机碳结构组分变化，深刻认识根际土壤有机碳的稳定机制。
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单位业部植物营养与肥料重点实验室; 耕地培育技术国家工程实验室; 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所; 北京农林科学院; 黑龙江省科学院微生物研究所; 黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所
