日光温室蔬菜栽培土壤微团聚体稳定性及其影响机制研究

发布时间：2020-08-18 16:24

【摘要】：设施蔬菜栽培不同于常规露地栽培,频繁耕作和高强度的施肥都将使土壤团聚体的稳定性产生变化。这种变化有可能是引起土壤结构恶化,并加剧土壤连作障碍的主要因素。本文以不同栽培年限日光温室土壤为研究对象,在明确土壤团聚体的胶结物质特点和结合形态的基础上,探索不同蔬菜栽培年限对日光温室土壤团聚体组成及其稳定性的影响机制和土壤结构变化规律,并从改善和保持土壤结构性角度,为治理设施土壤连作障碍提供理论依据。取得的主要研究结果如下：不同栽培年限日光温室土壤干筛团聚体中,2mm粒级大团聚体是土壤团聚体的主要部分,而湿筛团聚体的主体部分为0.25-0.053 mm粒级微团聚体,其中,又以0.05-0.25 mm粒级颗粒和0.01-0.05 mm粒级颗粒为微团聚体的主体部分。随着栽培年限的延长,日光温室土壤2 mm粒级大团聚体和0.053 mm粒级微团聚体含量均逐年上升,而0.25-0.053 mm粒级微团聚体含量则逐年降低,2-0.25 mm大团聚体含量则表现为先升高再降低的趋势。对团聚体各粒级含量的相关性分析发现,短期日光温室蔬菜栽培有利于土壤大团聚体的进一步黏结稳定,长期日光温室蔬菜栽培则促进0.25-0.053 mm粒级微团聚体的破碎。对土壤各粒级中胶结物质的相关性分析发现,短期日光温室蔬菜栽培促进2-0.25mm粒级轻组有机碳、细颗粒有机碳和大团聚体包裹微团聚体内颗粒有机碳的分解,这部分有机碳与矿物质结合形成矿质结合有机碳,并进一步促进微团聚体的形成。然而,长期日光温室蔬菜栽培则促进矿质结合有机碳转化成颗粒态有机碳。随着温室使用年限的增加,2-0.25 mm大团聚体中的有机铁络合物部分分解老化成弱晶质氧化铁,0.25-0.053 mm粒级中羟基铝聚合物也具有老化的趋势。0.053 mm粒级无定形铁进入2 mm粒级中老化成游离铁氧化物,铁氧化物的活度降低。此外,日光温室蔬菜栽培还会促进0.053 mm粒级微团聚体中的磷酸根与Ca2+结合生成磷酸钙。在0.053 mm粒级微团聚体黏结成2-0.25 mm大团聚体的过程中也伴随着这一过程。闭蓄态磷活化出的磷酸根也可与Fe3+和Ca2+结合成磷酸铁和磷酸钙,从而促进微团聚体的稳定。日光温室蔬菜栽培影响了微团聚体和大团聚体的稳定性,主要是通过影响0.25-0.053 mm粒级颗粒有机碳的矿化速度来影响微团聚体的稳定性；同时,日光温室蔬菜栽培影响了2-0.25 mm粒级颗粒有机碳和2-0.053 mm粒级矿质结合有机碳的转化,从而影响大团聚体的稳定。有机无机复合体对团聚体稳定性的影响主要通过有机质和铝氧化物结合成的松结态铝络合物、水合氧化锰与有机质结合成的复合体以及粘粒-Ca2+-有机质复合体来实现的。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S626;S152

【参考文献】