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碳材料促进微生物在土壤有机碳调控中的作用

该文献强调了微生物在调控土壤碳含量方面的关键作用,并着重指出人工碳材料(ACMs)在增强碳固存方面的潜力。特别是,由生物质合成的人工腐殖质(A-HS)能够刺激固碳细菌(如明胶红杆菌)的生长和活性,从而提高土壤有机碳(SOC)含量。虽然生物炭对土壤微生物的影响已得到充分证实,但人工腐殖质的研究仍在发展中,这为进一步了解其长期影响并优化其在土壤碳管理和农业生产力方面的应用提供了契机。

天然和人工腐殖质用于管理矿物质、离子、水分和土壤微生物

这些资料全面概述了天然和人工腐殖质(HSs),探讨了它们的化学性质、在农业和环境修复中的应用,以及人工腐殖质(A-HSs)在应对全球挑战方面的潜力。腐殖质是存在于土壤和其他自然环境中的复杂有机分子,由于其能够结合金属离子、改善土壤结构、提高养分有效性并促进植物生长,因此具有诸多益处。这些资料还讨论了通过水热腐殖化(HTH)等方法合成人工腐殖质,并重点介绍了如何从废弃生物质中获取这些材料,从而为土壤改良、污染控制和碳封存提供可持续的解决方案。

人工腐殖质可提高微生物结合二氧化碳的活性

腐殖质(HS)是土壤肥力的指标,但越来越多的土壤正在流失腐殖质。这主要是由于人为过度耕作造成的。本研究利用农业废弃物合成了人工腐殖酸(A-HA)和人工富里酸,其结构与从土壤中提取的天然腐殖质高度相似。将这些样品添加到黑土中,并分析了土壤活性和养分有效性。结果表明,溶解性有机物和总有机碳(TOC)含量显著增加。添加A-HA 28天后,TOC增加了21.4 g/kg,远高于添加的A-HA碳含量(0.3 g/kg)。此外,养分有效性的提高也促进了植物生长。
利用高通量测序技术,我们发现A-HA能够显著促进光合细菌Rubrivivax gelatinosus的生长,进而诱导碳固存。因此,人工施用腐殖酸有望增强黑土的生物固碳能力。