紫云英添加对土壤团聚体组成及有机碳分布的影响
发布时间：2022-01-08 08:26
以湖北省武汉市稻田土壤为研究对象,分别设置不添加紫云英（CK）、添加2%土壤质量的紫云英（G1）、添加4%土壤质量的紫云英（G2）3个处理,进行干湿交替模拟培养试验,研究培养60、120和180d土壤团聚体组成及团聚体内有机碳的分布特征。结果表明:添加紫云英培养120 d增加了各处理>2 mm团聚体含量,培养60 d时G1处理的增幅最大（78.08%）,培养120 d时G2处理的增幅最大（77.31%）,且显著提高了团聚体的平均重量直径。不同培养时期添加紫云英均提高了土壤的有机碳含量,且G2处理土壤有机碳含量高于G1处理,各处理随着培养时间的增加有机碳含量先增加后降低。团聚体中有机碳含量均随着粒级的减小而降低,紫云英添加培养180 d时团聚体各粒级有机碳含量均有所提升,且>2 mm团聚体的有机碳含量增幅最大（17.17%～43.67%）。紫云英添加培养120 d时主要增加大团聚体内各有机碳组分的相对含量,180 d时显著增加了微团聚体内细颗粒有机碳的含量。
【文章来源】：土壤. 2020,52(04)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
不同培养时期土壤有机碳的含量
研究结果显示，在培养120 d内，添加紫云英处理>2 mm团聚体的含量相比CK均有所增加，且培养120 d时团聚体的稳定性显著提升。培养180 d时，不同处理各粒级团聚体含量无显著变化。Oades和Waters[27]试验研究表明，不同粒级团聚体的稳定性受各个粒级团聚体中有机质含量的影响，有机胶结物质在水稳性团聚体形成过程中起着重要的作用。紫云英添加后直接增加了土壤有机碳的含量，提高土壤中微生物的活性[28]，而干湿交替的过程会导致土壤中氧化还原电位以及不同类型微生物群落的交替，为有机物质的腐殖化提供条件[29-30]，促进有机胶结物质的形成。随着培养时间的增加，土壤颗粒在有机胶结物质的作用下不断粘结形成大团聚体，并在120 d时团聚体稳定性达到最大。研究指出，紫云英还田在前20 d腐解最快，100 d时紫云英累积腐解率达74.5%，有机碳累积腐解率为70.1%[31]。本试验培养120 d后紫云英基本腐解完全，受激发效应的影响土壤有机碳的含量不断降低，这可能引起180 d时团聚体稳定性下降。相比于CK处理，紫云英添加180 d后显著增加了微团聚体内细颗粒有机碳的含量，这与前人的研究结果相似[32]。Li等[16]通过两年的原位培养发现，植物残体的碳主要贮存在细颗粒有机碳中，轻组和粗颗粒有机碳则会随着培养时间的增加而减少。研究显示，植物残体中含有较大比例的粗颗粒有机质，这些会作为团聚体的“核”在微生物分泌物等胶结物的作用下与土壤颗粒粘结形成大团聚体，随着时间的增加粗颗粒有机碳不断地破碎分解形成细颗粒有机碳[33]。因此，添加紫云英各处理培养后团聚体内粗颗粒有机碳含量有所增加，但随着紫云英腐解速度变缓，培养180 d时粗颗粒有机碳不断破碎分解，使微团聚体内细颗粒有机碳含量不断增加。相比培养120 d时，培养180 d时G1和G2处理土壤的大团聚体含量分别下降了28.68%和24.54%，大团聚体的破碎也导致了大团聚体内细颗粒有机碳分离进入微团聚体，导致微团聚体内细颗粒有机碳含量的增加。
由图1可知，团聚体的MWD为0.45～0.65 mm。在培养60 d时，添加紫云英处理的MWD有所增高，相比于CK处理，G1和G2处理的MWD分别增加了16.07%和8.93%，其中G1处理团聚体的MWD最高，为0.65 mm。在培养120 d时，相比于CK处理，G1和G2处理显著增加了团聚体的MWD，增幅分别为21.15%和23.08%,G2处理团聚体MWD最高，为0.64 mm。在培养180 d时，不同处理团聚体的MWD由大到小依次为G2>CK>G1,G2处理相比于CK增加了4.35%，但各处理间均无显著差异。在整个培养时期，CK和G1处理的MWD随着培养时间的增加而降低，相比于培养60 d，培养180 d时分别下降17.86%和30.77%;G2处理的MWD随着培养时间的增加表现为先增加后降低，在培养120 d时达到最大，与此相比，培养180 d时显著下降25%。紫云英添加提高了前期土壤团聚体的稳定性，尤其是在培养120 d时效果最为显著，但培养180 d后不同处理无明显差异。2.3 土壤和团聚体中有机碳的分布
【参考文献】：
期刊论文
[1]稻田豆科冬季绿肥腐解及养分释放特征研究[J]. 李忠义,何铁光,蒙炎成,韦彩会,唐红琴. 江苏农业科学. 2018(13)
[2]稻田复种轮作休耕对土壤团聚体分布及稳定性的影响[J]. 王志强,刘英,杨文亭,周泉,Aamer Muhammad,王海,黄国勤,赵其国. 土壤学报. 2018(05)
[3]生物质炭和秸秆长期还田对红壤团聚体和有机碳的影响[J]. 孟祥天,蒋瑀霁,王晓玥,孙波. 土壤. 2018(02)
[4]不同冬作物对双季稻田土壤团聚体结构及有机碳、全氮的影响[J]. 王淑彬,杨文亭,杨滨娟,王礼献,黄国勤. 江西农业大学学报. 2018(01)
[5]有机物料对稻田土壤团聚体及有机碳分布的影响[J]. 俞巧钢,杨艳,邹平,叶静,张康宁,顾国平,马军伟,符建荣. 水土保持学报. 2017(06)
[6]稻草高茬-紫云英联合还田改善土壤肥力提高作物产量[J]. 周国朋,谢志坚,曹卫东,徐昌旭,白金顺,曾闹华,高嵩涓,杨璐. 农业工程学报. 2017(23)
[7]肥料减施条件下水稻土壤有机碳组分对紫云英-稻草协同利用的响应[J]. 周兴,廖育林,鲁艳红,谢坚,杨曾平,聂军,曹卫东. 水土保持学报. 2017(03)
[8]干湿交替对土壤性质影响的研究[J]. 张素,熊东红,校亮,杨丹,张宝军,吴汉. 土壤通报. 2017(03)
[9]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)
[10]种植翻压紫云英配施化肥对稻田土壤活性有机碳氮的影响[J]. 刘春增,常单娜,李本银,曹卫东,吕玉虎,潘兹亮. 土壤学报. 2017(03)
本文编号：3576226
【文章来源】：土壤. 2020,52(04)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
不同培养时期土壤有机碳的含量
研究结果显示，在培养120 d内，添加紫云英处理>2 mm团聚体的含量相比CK均有所增加，且培养120 d时团聚体的稳定性显著提升。培养180 d时，不同处理各粒级团聚体含量无显著变化。Oades和Waters[27]试验研究表明，不同粒级团聚体的稳定性受各个粒级团聚体中有机质含量的影响，有机胶结物质在水稳性团聚体形成过程中起着重要的作用。紫云英添加后直接增加了土壤有机碳的含量，提高土壤中微生物的活性[28]，而干湿交替的过程会导致土壤中氧化还原电位以及不同类型微生物群落的交替，为有机物质的腐殖化提供条件[29-30]，促进有机胶结物质的形成。随着培养时间的增加，土壤颗粒在有机胶结物质的作用下不断粘结形成大团聚体，并在120 d时团聚体稳定性达到最大。研究指出，紫云英还田在前20 d腐解最快，100 d时紫云英累积腐解率达74.5%，有机碳累积腐解率为70.1%[31]。本试验培养120 d后紫云英基本腐解完全，受激发效应的影响土壤有机碳的含量不断降低，这可能引起180 d时团聚体稳定性下降。相比于CK处理，紫云英添加180 d后显著增加了微团聚体内细颗粒有机碳的含量，这与前人的研究结果相似[32]。Li等[16]通过两年的原位培养发现，植物残体的碳主要贮存在细颗粒有机碳中，轻组和粗颗粒有机碳则会随着培养时间的增加而减少。研究显示，植物残体中含有较大比例的粗颗粒有机质，这些会作为团聚体的“核”在微生物分泌物等胶结物的作用下与土壤颗粒粘结形成大团聚体，随着时间的增加粗颗粒有机碳不断地破碎分解形成细颗粒有机碳[33]。因此，添加紫云英各处理培养后团聚体内粗颗粒有机碳含量有所增加，但随着紫云英腐解速度变缓，培养180 d时粗颗粒有机碳不断破碎分解，使微团聚体内细颗粒有机碳含量不断增加。相比培养120 d时，培养180 d时G1和G2处理土壤的大团聚体含量分别下降了28.68%和24.54%，大团聚体的破碎也导致了大团聚体内细颗粒有机碳分离进入微团聚体，导致微团聚体内细颗粒有机碳含量的增加。
由图1可知，团聚体的MWD为0.45～0.65 mm。在培养60 d时，添加紫云英处理的MWD有所增高，相比于CK处理，G1和G2处理的MWD分别增加了16.07%和8.93%，其中G1处理团聚体的MWD最高，为0.65 mm。在培养120 d时，相比于CK处理，G1和G2处理显著增加了团聚体的MWD，增幅分别为21.15%和23.08%,G2处理团聚体MWD最高，为0.64 mm。在培养180 d时，不同处理团聚体的MWD由大到小依次为G2>CK>G1,G2处理相比于CK增加了4.35%，但各处理间均无显著差异。在整个培养时期，CK和G1处理的MWD随着培养时间的增加而降低，相比于培养60 d，培养180 d时分别下降17.86%和30.77%;G2处理的MWD随着培养时间的增加表现为先增加后降低，在培养120 d时达到最大，与此相比，培养180 d时显著下降25%。紫云英添加提高了前期土壤团聚体的稳定性，尤其是在培养120 d时效果最为显著，但培养180 d后不同处理无明显差异。2.3 土壤和团聚体中有机碳的分布
【参考文献】：
期刊论文
[1]稻田豆科冬季绿肥腐解及养分释放特征研究[J]. 李忠义,何铁光,蒙炎成,韦彩会,唐红琴. 江苏农业科学. 2018(13)
[2]稻田复种轮作休耕对土壤团聚体分布及稳定性的影响[J]. 王志强,刘英,杨文亭,周泉,Aamer Muhammad,王海,黄国勤,赵其国. 土壤学报. 2018(05)
[3]生物质炭和秸秆长期还田对红壤团聚体和有机碳的影响[J]. 孟祥天,蒋瑀霁,王晓玥,孙波. 土壤. 2018(02)
[4]不同冬作物对双季稻田土壤团聚体结构及有机碳、全氮的影响[J]. 王淑彬,杨文亭,杨滨娟,王礼献,黄国勤. 江西农业大学学报. 2018(01)
[5]有机物料对稻田土壤团聚体及有机碳分布的影响[J]. 俞巧钢,杨艳,邹平,叶静,张康宁,顾国平,马军伟,符建荣. 水土保持学报. 2017(06)
[6]稻草高茬-紫云英联合还田改善土壤肥力提高作物产量[J]. 周国朋,谢志坚,曹卫东,徐昌旭,白金顺,曾闹华,高嵩涓,杨璐. 农业工程学报. 2017(23)
[7]肥料减施条件下水稻土壤有机碳组分对紫云英-稻草协同利用的响应[J]. 周兴,廖育林,鲁艳红,谢坚,杨曾平,聂军,曹卫东. 水土保持学报. 2017(03)
[8]干湿交替对土壤性质影响的研究[J]. 张素,熊东红,校亮,杨丹,张宝军,吴汉. 土壤通报. 2017(03)
[9]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)
[10]种植翻压紫云英配施化肥对稻田土壤活性有机碳氮的影响[J]. 刘春增,常单娜,李本银,曹卫东,吕玉虎,潘兹亮. 土壤学报. 2017(03)
本文编号：3576226
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