不同种植年限苏打盐碱型水稻土有机碳稳定性变化特征

发布时间：2020-02-01 02:17

【摘要】：本文以吉林省西部苏打盐碱型水稻土为研究对象,综合分析了不同种植年限土壤中有机碳稳定性特征。主要分为物理,化学和生物三个方面进行分析,进而阐明不同种植年限的盐碱型水稻土有机碳稳定性的变化,为减少温室气体排放增加土壤碳库储备量,为盐碱地改良提供理论依据。结果表明:利用种植水稻改良盐碱土可以显著降低耕层土壤pH。并且土壤中的全氮,硝态氮和碱解氮含量均随着种植时间的增加而显著增加。苏打盐碱性水稻土中有机碳含量随种植年限增加显著上升。苏打盐碱型水稻土质地比较分散,水稳性团聚体主要分布在0.25~0.106 mm的粒级上。但随着种稻年限的增加0.25 mm的团聚体数量由33%增加51%,说明种植水稻可以明显改善盐碱性土壤的胶体分散性。土壤中有机碳主要分布于0.25 mm的团聚体上,其含量占各粒级团聚体有机碳的73.31%~92.10%,各粒级团聚体有机碳含量均显著高于废弃草原,但彼此之间没有一定的变化规律。0.25 mm团聚体有机碳含量的变化与水稻种植时间、土壤理化性质等有关。通过H_2SO_4水解有机碳结果表明土壤中的活性组分高于难降解组分,且活性组分Ⅰ高于活性组分Ⅱ。随着水稻种植时间的增加,土壤中的活性物质和难降解成分含量均显著增加。HCl与H_2SO_4水解的有机碳变化趋势一致。土壤中酸水解有机碳含量与土壤理化性质显著相关。土壤中微生物量碳含量随种植年限增加而增加。水溶性有机碳含量呈先增加后下降的趋势,在种植3年时达到最高。易矿化碳累积量随培养时间增加呈现先增加后趋于平衡,与废弃草原相比,种植水稻土壤的矿化速率均小于废弃草原。水溶性有机碳的组成和结构随种稻时间的变化而改变。土壤中类富里酸和类腐殖酸含量随种植年限增加而增加,土壤腐殖化程度增加,有机物质的芳香度和分子量增加。根际土壤中微生物的群落结构随种植年限的增加而变化,微生物多样性增加。土壤中的优势菌群为变形菌,拟杆菌和厚壁菌,且变形菌门的相对丰度随种植年限的增加而减少,但酸杆菌的相对丰度随种植时间的延长而增加。土壤中微生物群落与土壤中有机碳,含水量,pH和速效磷含量显著相关。随着种植年限的增加土壤有机碳的物理和化学稳定性增加,而生物稳定性下降。
【图文】：

有机碳含量,盐碱,年限,水稻土

3.1.2 不同种植年限苏打盐碱型水稻土有机碳含量的变化不同种植年限土壤中有机碳含量的变化列于图 3.1 中，如图所示，随着种稻年限的增加，盐碱型水稻土中 SOM 含量显著增加（P<0.05）。与废弃草原相比，种植水稻 1-20年的土壤有机碳增加了 2.63 %-64.74%（表 3.1），水稻种植前 3 年有机碳含量较种植 5 年后土壤中有机碳含量增加缓慢，但不同种植年份之间有机碳含量差异显著（P<0.05），种植 5 年以后土壤有机碳含量变化极显著（P<0.01）

物理稳定性,有机碳含量,盐碱,有机碳

3.2.3 团聚体有机碳物理稳定系数变化土壤有机碳的物理稳定性系数是衡量土壤有机碳物理稳定性的重要指标。一般认为>0.25 mm 粒级团聚体有机碳含量所占比例越好，有机碳物理稳定性越高。图 3.2 列出了各粒级团聚体有机碳稳定性系数。由图中可以得知，，盐碱土在利用种稻改良之后，土壤有机碳物理稳定性显著高于废弃草原(P<0.05)。在耕种前 5 年时有机碳物理稳定显著增加，在第 5 年达到最高值，而后随着人为活动对水田土壤的影响增加，导致土壤结构受到影响，在种植到 15 年时，有机碳稳定性显著下降而后又明显上升，但有机碳稳定性系数没有达到种植 5 年时的数值。
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S153.6

【参考文献】