미생물-광물 상호작용과 토양 미생물 잔류물 축적

토양 유기물(SOM)은 지구 탄소 순환의 핵심 요소로, 토양 비옥도 유지 및 온실가스 배출에 영향을 미칩니다. 미생물 사체와 파편으로 구성된 미생물 잔류물은 SOM 형성의 주요 기여자이지만, 광물이 미생물 잔류물 축적을 증진시키는 메커니즘은 아직 불분명합니다. 본 연구에서는 13C 표지 포도당을 사용하여 1년간의 배양 실험을 통해 사질토와 미사질토에서 미생물 잔류물의 행방을 추적했습니다. 그 결과, 두 토양 모두에서 잔류 미생물 13C의 약 89%가 미세(<53 μm) 광물 결합 유기물(MAOM) 풀에서 회수되었습니다. 특히, 전체 MAOM 질량의 17.2%와 전체 토양 질량의 12.3%만을 차지하는 경량 MAOM 분획(결정성이 낮은 철 광물 풍부)이 중량 MAOM 분획(필로규산염 우세)보다 4.3배 더 많은 13C를 함유했습니다. 경량 MAOM 분획에서는 13C 농축과 함께 아미드, 아미노 그룹 등 질소 함유 그룹이 풍부하게 나타나 단백질 및 아미노당과 같은 미생물 유래 화합물의 존재를 시사했습니다. 두 토양의 경량 MAOM 내 철 산화물은 공간적으로 분산되어 있었습니다. 미세한 질감의 미사질토에서 미생물 잔류물 축적이 더 크게 나타났습니다. 이러한 결과는 광물 조성과 토양 질감이 미생물 잔류물 축적을 공동으로 조절하며, 경량 MAOM이 토양 탄소 저장 증진의 핵심 풀임을 시사합니다. 본 연구는 토양 탄소 저장 메커니즘 이해를 위한 중요한 통찰력을 제공합니다.