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在农田土壤有机质动态研究中,根际沉积碳(C)的量化是必不可少的。尽管根际沉积对土壤C和矿质营养循环是非常重要的,由于根际沉积C很难被传统方法定量,因此,根际沉积C仍然是最不确定的一部分。施氮(N)肥是冬小麦生产的关键,但其对冬小麦的根系沉积C的影响却知之甚少。为了解决这个问题,利用脉冲13C02标记来定量氮肥对冬小麦光合C分配及其向地下部的输入的影响。在田间条件下,利用13C/15N双标记盆栽冬小麦,N肥处理分为空白对照(CK)和供N处理(+N;250kg N ha-1),定量冬小麦在典型生育期(分蘖期、拔节期、花期和灌浆期)的光合C分配及其向地下的输入和区分土壤呼吸,在此基础上定量冬小麦生育期向地下各个部分转移C量和根际激发效应,和研究不同生育期(花期、灌浆期和收获期)肥料氮的去向。主要结果和结论如下:(1)在灌浆期和CK条件下13CO2脉冲标记,冬小麦秸秆的13C富集度相对较均匀,而在拔节期和CK条件下13CO2脉冲标记,冬小麦秸秆的13C富集度相对较高。与13C富集度变异相比,冬小麦地上部的15N原子百分超的变异相对较小。(2)冬小麦的根际正激发效应促进土壤本身有机C的分解,根际激发效应程度随小麦生长而增加,从拔节期的34.6%-44.4%增加到灌浆期的59.7%-76.9%;从拔节期到生育期末,+N处理的小麦根际激发效应程度显著比CK高25%;由于根际激发的作用,+N和CK的土壤有机C分别多分解了 0.26gC kg-1 和 0.17 gC kg-1。(3)在整个生育期冬小麦对于氮素吸收,来源于肥料和土壤氮的比例约为6:4,基肥和追肥氮对小麦氮素吸收具有同等贡献。冬小麦植株对15N标记氮肥的回收率随着生育期的进行而增加,从开花期到收获期增加了 50%,而15N标记氮肥在土壤中的残留率,从开花期到收获期下降了约50%。冬小麦收获后,约28.6%的肥料15N残留在土壤中,肥料15N损失率为33.9%。(4)标记后26天,光合13C在冬小麦-土壤-CO2整个系统中的分配达到稳定。从分蘖期到灌浆期,绝大数的光合13C被分配在地上部,占据净同化的13C(地上部分+根部+土壤+根际呼吸)的比例,从58%-64%增加到86%-91%。从分蘖期到灌浆期,根系的光合13C分配比例从21-28%下降到2%-3%,土壤中的光合13C分配比例从1-2%下降到6%-7%。而在根际呼吸中,光合13C分配比例在拔节期达到峰值(17-18%),到灌浆期则下降至6%-8%。氮肥导致冬小麦光合C向地下部的比例减少约20%,但增加了冬小麦的生物C量,因此氮肥增加了冬小麦向地下部的输入C量(CK为1530kg C ha-1 vs.+N 为1820 kg C ha-1)。与对照相比,氮肥降低了根际沉积输入土壤的比例达18%,但增加了根际沉积碳量为30kg C ha-1。基肥氮的损失率比追肥氮的高21%,适当增加追肥氮的比例可以减少其损失。