地膜覆盖和施肥条件下外源碳在土壤团聚体中的赋存和转化机制
发布时间：2020-12-27 01:30
地膜覆盖（简称“覆膜”）和施肥影响土壤有机碳的动态变化的研究报道较多,也取得显著地研究进展。然而这两种技术措施如何影响新添加有机碳在土壤不同粒级团聚体内的赋存和转化过程的研究报道较少。因此,弄清东北地区玉米秸秆还田后,这些“新”来源碳在土壤及其团聚体内的分布规律,明确其转化机制,对于恢复和提高覆膜土壤有机质和土壤肥力具有重要意义。本研究是在沈阳农业大学长期覆膜试验地进行,在四种施肥处理小区（对照,CK;氮肥,N;有机肥,M;有机肥氮肥配施,MN）布置田间原位培养试验,利用13C同位素示踪技术来示踪玉米秸秆碳在全土和不同粒级团聚体内的赋存和转化过程。土壤团聚体采用干筛法,分为4个粒级（大团聚体,>2 mm;中团聚体,1-2 mm;小团聚体,0.25-1 mm;微团聚体,<0.25 mm）。通过测定全土和各级团聚体中总有机碳（SOC）、水溶性有机碳（WSOC）、颗粒有机碳（POC）、微生物量碳（MBC）含量,以及新加入秸秆碳进入相应组分的数量,解析外源秸秆碳在全土和不同粒级团聚体内的分解过程、赋存数量和在不同有机碳组分中的转化过程和机制。研究的主要结果如下...
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线
呈现的顺序为 N（46.9%）>MN（26.2%）>M （15.9%）>CK（15.1%）（图4-4）。覆膜条件使土壤不溶性有机碳（第三章）中秸秆碳的的平均含量在 CK 处理条件下提高 25.8%；N，M 和 MN 处理分别降低 18.8%，3.3%和 18.0%（图 4-4）。4.2 覆膜和施肥条件下团聚体中水溶性有机碳及其秸秆碳的动态变化本研究发现，不同粒级团聚体内的水溶性有机碳和水溶性有机碳中的秸秆碳与全土的变化规律完全相同，均表现出从秸秆培养试验第 1 天到第 180 天呈降低趋势，培养试验后期又迅速提高（图 4-5 和图 4-6）。通过整个培养试验过程发现，水溶性有机碳在土壤团聚体各粒级内表现出分布趋势相同，没有太大的区别（图 4-5）。然而，在秸秆添加初期（1 天）水溶性有机碳中的秸秆碳在<0.25 mm 的微团聚体内含量显著高于其他粒级。同时在相同的施肥处理下与第二高含量的团聚体相比，秸秆添加初期（1 天）水溶性有机碳中的秸秆碳在 N 处理高 39.6%
图 6-5 不同施肥和覆膜条件下全土中微生物量碳中的秸秆碳与总有机碳中的秸秆碳的相关Fig. 6-5 Relationship of residual straw-derived C in whole soil samples to straw-derived MBC unddifferent fertilization treatments with and without PFM.注：CK、N、M、MN 分别代表不施肥、单施氮肥、单施有机肥和有机肥配施氮肥处理。图中箭头长短和方向代表全土中相同施SOCstraw和 MBCstraw之间的相关性在覆膜与不覆膜之间存在的差别。采样的时间分别为 1 天、60 天、180 天和 360 天。图中 R2值性回归分析。**分别代表（P<0.01）的显著相关。
【参考文献】：
期刊论文
[1]稳定13C同位素示踪技术在农田土壤碳循环和团聚体固碳研究中的应用进展[J]. 金鑫鑫,汪景宽,孙良杰,王帅,裴久渤,安婷婷,丁凡,高晓丹,徐英德. 土壤. 2017(02)
[2]土壤团聚体固碳的研究方法[J]. 陈晓侠,梁爱珍,张晓平. 应用生态学报. 2012(07)
[3]稳定性同位素技术在土壤重要有机组分循环转化研究中的应用[J]. 田秋香,张威,闫颖,何红波,张旭东,郑立臣. 土壤. 2011(06)
[4]施肥对红壤有机碳矿化特征的影响[J]. 张旭博,徐明岗,林昌虎,张文菊. 贵州农业科学. 2011(06)
[5]长期施肥对黑土和暗棕壤土壤酶活性及土壤养分的影响[J]. 焦晓光,魏丹,隋跃宇. 土壤通报. 2011(03)
[6]土壤团聚体中有机碳研究进展[J]. 刘中良,宇万太. 中国生态农业学报. 2011(02)
[7]农田土壤团聚体研究进展[J]. 任镇江,罗友进,魏朝富. 安徽农业科学. 2011(02)
[8]植物富集13C标记技术的初步研究[J]. 尹云锋,杨玉盛,高人,马红亮,卢茜. 土壤学报. 2010(04)
[9]温度对大兴安岭北坡多年冻土湿地泥炭有机碳矿化的影响[J]. 王宪伟,李秀珍,吕久俊,孙菊,李宗梅,吴志丰. 第四纪研究. 2010 (03)
[10]Biodegradability of soil water soluble organic carbon extracted from seven different soils[J]. SCAGLIA Barbara,ADANI Fabrizio. Journal of Environmental Sciences. 2009(05)
博士论文
[1]长期不同施肥下紫色水稻土有机碳变化特征及影响机制[D]. 赵亚南.西南大学 2016
[2]玉米秸秆碳在东北旱田土壤中的转化与固定[D]. 裴久渤.沈阳农业大学 2015
[3]长期不同施肥处理及地膜覆盖对棕壤有机碳组分及微生物多样性的影响[D]. 于树.沈阳农业大学 2009
硕士论文
[1]缙云山土地利用方式对土壤团聚体及其碳氮的影响[D]. 李鉴霖.西南大学 2014
[2]外源新碳在土壤不同团聚体中的分配研究[D]. 吕元春.福建师范大学 2013
本文编号：2940834
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线
呈现的顺序为 N（46.9%）>MN（26.2%）>M （15.9%）>CK（15.1%）（图4-4）。覆膜条件使土壤不溶性有机碳（第三章）中秸秆碳的的平均含量在 CK 处理条件下提高 25.8%；N，M 和 MN 处理分别降低 18.8%，3.3%和 18.0%（图 4-4）。4.2 覆膜和施肥条件下团聚体中水溶性有机碳及其秸秆碳的动态变化本研究发现，不同粒级团聚体内的水溶性有机碳和水溶性有机碳中的秸秆碳与全土的变化规律完全相同，均表现出从秸秆培养试验第 1 天到第 180 天呈降低趋势，培养试验后期又迅速提高（图 4-5 和图 4-6）。通过整个培养试验过程发现，水溶性有机碳在土壤团聚体各粒级内表现出分布趋势相同，没有太大的区别（图 4-5）。然而，在秸秆添加初期（1 天）水溶性有机碳中的秸秆碳在<0.25 mm 的微团聚体内含量显著高于其他粒级。同时在相同的施肥处理下与第二高含量的团聚体相比，秸秆添加初期（1 天）水溶性有机碳中的秸秆碳在 N 处理高 39.6%
图 6-5 不同施肥和覆膜条件下全土中微生物量碳中的秸秆碳与总有机碳中的秸秆碳的相关Fig. 6-5 Relationship of residual straw-derived C in whole soil samples to straw-derived MBC unddifferent fertilization treatments with and without PFM.注：CK、N、M、MN 分别代表不施肥、单施氮肥、单施有机肥和有机肥配施氮肥处理。图中箭头长短和方向代表全土中相同施SOCstraw和 MBCstraw之间的相关性在覆膜与不覆膜之间存在的差别。采样的时间分别为 1 天、60 天、180 天和 360 天。图中 R2值性回归分析。**分别代表（P<0.01）的显著相关。
【参考文献】：
期刊论文
[1]稳定13C同位素示踪技术在农田土壤碳循环和团聚体固碳研究中的应用进展[J]. 金鑫鑫,汪景宽,孙良杰,王帅,裴久渤,安婷婷,丁凡,高晓丹,徐英德. 土壤. 2017(02)
[2]土壤团聚体固碳的研究方法[J]. 陈晓侠,梁爱珍,张晓平. 应用生态学报. 2012(07)
[3]稳定性同位素技术在土壤重要有机组分循环转化研究中的应用[J]. 田秋香,张威,闫颖,何红波,张旭东,郑立臣. 土壤. 2011(06)
[4]施肥对红壤有机碳矿化特征的影响[J]. 张旭博,徐明岗,林昌虎,张文菊. 贵州农业科学. 2011(06)
[5]长期施肥对黑土和暗棕壤土壤酶活性及土壤养分的影响[J]. 焦晓光,魏丹,隋跃宇. 土壤通报. 2011(03)
[6]土壤团聚体中有机碳研究进展[J]. 刘中良,宇万太. 中国生态农业学报. 2011(02)
[7]农田土壤团聚体研究进展[J]. 任镇江,罗友进,魏朝富. 安徽农业科学. 2011(02)
[8]植物富集13C标记技术的初步研究[J]. 尹云锋,杨玉盛,高人,马红亮,卢茜. 土壤学报. 2010(04)
[9]温度对大兴安岭北坡多年冻土湿地泥炭有机碳矿化的影响[J]. 王宪伟,李秀珍,吕久俊,孙菊,李宗梅,吴志丰. 第四纪研究. 2010 (03)
[10]Biodegradability of soil water soluble organic carbon extracted from seven different soils[J]. SCAGLIA Barbara,ADANI Fabrizio. Journal of Environmental Sciences. 2009(05)
博士论文
[1]长期不同施肥下紫色水稻土有机碳变化特征及影响机制[D]. 赵亚南.西南大学 2016
[2]玉米秸秆碳在东北旱田土壤中的转化与固定[D]. 裴久渤.沈阳农业大学 2015
[3]长期不同施肥处理及地膜覆盖对棕壤有机碳组分及微生物多样性的影响[D]. 于树.沈阳农业大学 2009
硕士论文
[1]缙云山土地利用方式对土壤团聚体及其碳氮的影响[D]. 李鉴霖.西南大学 2014
[2]外源新碳在土壤不同团聚体中的分配研究[D]. 吕元春.福建师范大学 2013
本文编号：2940834
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