现代种植实验所见施肥对粟稳定同位素比值的影响

作     者：王欣 尚雪 胡耀武 

作者机构：武汉大学历史学院考古系 中国科学院大学人文学院考古学与人类学系 复旦大学科技考古研究院 

出 版 物：《第四纪研究》 (Quaternary Sciences)

年 卷 期：2022年

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家社会科学基金项目(批准号:21BKG040和19CKG007) 国家自然基金面上项目(批准号:42277441)共同资助 

摘      要：通过植物遗存稳定同位素方法分析考察古代的农田灌溉、施肥等农业生产技术,是植物考古中的研究新热点。现代种植实验可为这一研究方向提供重要的依据和参考。本研究开展了针对粟的现代施肥种植实验,并对粟进行了稳定同位素分析,形成了4点主要认识:1)未施肥状态下生长的粟δN值为3.6‰±0.6‰(n=6),施加有机粪肥的粟δN值为4.4‰±0.8‰(n=18),施加化肥后粟δN值为1.0‰±1.0‰(n=8),表明有机粪肥能够提升粟δN值,而化肥则导致粟δN值降低。因此,粟δN值相对于自然基值的增值可反映粟类作物是否施有机粪肥,这为研究古代尤其史前时期的施肥行为提供判断依据。2)粟的种子、叶片、秸秆、稃壳的δC值分别为-12.7‰±0.3‰、-13.2‰±0.3‰、-12.6‰±0.3‰、-13.5‰±0.4‰,差值1‰,不同部位间同位素分馏值似可忽略不计,据此推断,人和家畜的δC不会因食用粟类作物的不同部位而产生明显差异。3)同一植株谷穗的不同部位种子的δC差值和δN差值分别为0.2‰±0.1‰(n=7)和0.6‰±0.5‰(n=7),差异不显著。4)植物种子经过炭化后,其δC值和δN值的变化幅度分别为0.3‰±0.2‰(n=12)和0.4‰±0.2‰(n=12),炭化未造成种子δC值和δN值发生显著变化,这说明可以直接比较考古植物遗存与现代植物的δC值和δN值。