長(zhǎng)期施肥對(duì)紫色土旱坡地團(tuán)聚體與有機(jī)碳組分的影響

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1、2014年10月農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)第45卷第10期doi:10．6041/j．issn．1000-1298．2014．10．026*長(zhǎng)期施肥對(duì)紫色土旱坡地團(tuán)聚體與有機(jī)碳組分的影響1232花可可朱波楊小林王小國(guó)(1．安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所，合肥230031;2．中國(guó)科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，成都610041;3．河南理工大學(xué)安全應(yīng)急管理研究中心，焦作454003)摘要:以紫色土旱坡地長(zhǎng)期肥料試驗(yàn)地為平臺(tái)，采用鋼珠與濕篩的方法對(duì)團(tuán)聚體有機(jī)碳進(jìn)行分組，研究長(zhǎng)期不同施肥對(duì)耕作層土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體及其有機(jī)碳組分

2、的影響。結(jié)果表明，有機(jī)、無(wú)機(jī)肥配施顯著提高大于2mm和0.25～2mm大團(tuán)聚體的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)、有機(jī)碳含量和有機(jī)碳貢獻(xiàn)率，促進(jìn)土壤有機(jī)碳向大團(tuán)聚體富集;有機(jī)、無(wú)機(jī)配施可顯著提高大團(tuán)聚體中顆粒態(tài)有機(jī)碳(POM)、微團(tuán)聚體有機(jī)碳(mM)和粉黏結(jié)合態(tài)有機(jī)碳(SC)的含量和儲(chǔ)量，并提高POM組分的貢獻(xiàn)率，促進(jìn)大團(tuán)聚體中有機(jī)碳向顆粒態(tài)富集，這說(shuō)明增施有機(jī)肥更利于大團(tuán)聚體對(duì)土壤顆粒態(tài)有機(jī)碳庫(kù)的保護(hù)和儲(chǔ)存;紫色土旱坡地土壤有機(jī)碳及大團(tuán)聚體中有機(jī)碳的儲(chǔ)量絕大部分以SC形式存在，大團(tuán)聚體中SC組分儲(chǔ)量的提高有利于紫色土旱坡地土壤

3、有機(jī)碳的固定和累積，且在有機(jī)、無(wú)機(jī)肥配施中使用秸稈的效果優(yōu)于豬廄肥。關(guān)鍵詞:長(zhǎng)期施肥團(tuán)聚體顆粒態(tài)有機(jī)碳旱坡地紫色土中圖分類號(hào):S158.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-1298(2014)10-0167-08顆粒態(tài)有機(jī)碳(POM)、微團(tuán)聚體包裹有機(jī)碳(mM)引言和粉黏結(jié)合態(tài)有機(jī)碳(SC)。POM指新鮮動(dòng)植物殘農(nóng)田土壤有機(jī)碳是陸地生態(tài)系統(tǒng)較活躍的碳體向腐殖化有機(jī)物之間過(guò)度的有機(jī)碳庫(kù)，周轉(zhuǎn)速度庫(kù)，近幾十年來(lái)，由于CO2等溫室氣體的濃度持續(xù)升較快，對(duì)農(nóng)田管理方式的響應(yīng)較為敏感。mM是指高導(dǎo)致全球氣候變暖以及由

4、此引發(fā)的一系列嚴(yán)重的大團(tuán)聚體內(nèi)部能夠與微團(tuán)聚體相結(jié)合，被微團(tuán)聚體環(huán)境問(wèn)題，使農(nóng)田土壤有機(jī)碳庫(kù)被認(rèn)為是影響全球包裹的有機(jī)碳組分。SC一般與土壤礦物顆粒結(jié)合［1］氣候變暖的源或匯。因而農(nóng)田土壤有機(jī)碳庫(kù)的較為緊密，是土壤中最穩(wěn)定的有機(jī)碳庫(kù)。影響團(tuán)聚穩(wěn)定與否，與土壤碳排放及全球氣候變暖均休戚相體有機(jī)碳組分的因素眾多，如氣候、土地利用方式、［8－11］關(guān)。團(tuán)聚體是土壤結(jié)構(gòu)的基本單元，其對(duì)有機(jī)碳的土壤類型和農(nóng)田管理措施等。施肥作為最重物理性保護(hù)被認(rèn)為是農(nóng)田土壤有機(jī)碳穩(wěn)定的主要機(jī)要的農(nóng)田管理措施之一，無(wú)疑是影響土壤團(tuán)聚體

5、中［2－3］［4］［12］制。Six等認(rèn)為團(tuán)聚體可以有效地阻隔微生有機(jī)碳組分的重要因素。徐江兵等用濕篩與化物對(duì)有機(jī)碳的礦化，從而達(dá)到對(duì)有機(jī)碳保護(hù)的目的。學(xué)分組法對(duì)紅壤團(tuán)聚體中有機(jī)碳進(jìn)行分組，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)［5］Garten等研究表明，土壤中70%以上的有機(jī)碳存期施用有機(jī)肥顯著提高了土壤團(tuán)聚體中粗顆粒態(tài)有在于微團(tuán)聚體中，并揭示了不同粒徑團(tuán)聚體對(duì)有機(jī)機(jī)碳、細(xì)顆粒有機(jī)碳和礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳的含量，并碳固定作用的差異。因此，開(kāi)展土壤團(tuán)聚體及其碳認(rèn)為有機(jī)肥的施入降低了大團(tuán)聚體的周轉(zhuǎn)。此外，組分的研究對(duì)維持農(nóng)田土壤有機(jī)碳庫(kù)的穩(wěn)定

6、具有重安婷婷、劉中良等也采用此方法進(jìn)行了相關(guān)研［13－14］要的意義。究。與化學(xué)分組相比，土壤物理分級(jí)法對(duì)有機(jī)土壤有機(jī)碳是進(jìn)入土壤的有機(jī)物質(zhì)在腐殖化作碳組分的影響相對(duì)較小，因而與土壤有機(jī)碳的實(shí)際用下形成的一種結(jié)構(gòu)和組成復(fù)雜的復(fù)合體，其在土特征可能更為相符。但目前關(guān)于采用鋼珠與濕篩物［6］壤各粒徑團(tuán)聚體中的分布是不均勻的。Chung理分級(jí)法對(duì)團(tuán)聚體中有機(jī)碳進(jìn)行分組的研究鮮見(jiàn)報(bào)［7］等利用鋼珠與濕篩法將大團(tuán)聚體中有機(jī)碳分為道，施肥與團(tuán)聚體有機(jī)碳組分的這種定量關(guān)系仍不收稿日期:2013-12-02修回日期:201

7、4-02-05*國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)資助項(xiàng)目(2012CB417101)、國(guó)家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目(201203030)和安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長(zhǎng)杰出青年基金資助項(xiàng)目(14B1008)作者簡(jiǎn)介:花可可，助理研究員，博士，主要從事農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究，E-mail:huakeke1220@126．com通訊作者:朱波，研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事土壤學(xué)、環(huán)境地球化學(xué)和非點(diǎn)源污染控制研究，E-mail:bzhu@imde．a(chǎn)c．cn168農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)2014年清楚。驗(yàn)站內(nèi)(10

8、5°27'E，31°16'N)。該站位于四川盆地紫色土旱坡地作為長(zhǎng)江中上游主要的土地利用中北部的鹽亭縣林山鄉(xiāng)，地處涪江支流彌江、湍江的類型之一，多分布在山地丘陵，其耕層土層薄，降雨分水嶺上。屬中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年均氣溫侵蝕嚴(yán)重，土壤有機(jī)質(zhì)含量普遍偏低，平均約為17.3℃，極端最高氣溫40℃，極端最低氣溫－5.1℃，［15］1.2%。根據(jù)中國(guó)科學(xué)院鹽亭紫色土農(nóng)業(yè)生態(tài)站多年平均降雨量826mm。土壤為蓬萊鎮(zhèn)組石灰