幼龄果园间作对土壤有机碳组分含量及活性的影响

发布时间：2020-06-12 21:01

【摘要】：华南地区赤红壤坡地幼龄果园普遍存在土壤利用率低、水土流失严重、土壤退化等问题。果园间套作作为一种有效的果园土壤管理方式,对土壤肥力、植物生长、土壤碳库的动态变化以及果园高效、可持续利用具有重要意义。因此,本试验通过野外果园小区试验,利用方差分析、相关性分析、回归分析等统计分析方法,研究了华南地区赤红壤坡地幼龄果园分别间作豆科作物春大豆、柱花草,禾本科作物百喜草、狼尾草,清耕除草五个处理区在湿季(6月)和干季(11月)两个时期的土壤总有机碳和土壤活性有机碳组分(溶解性有机碳、水溶性有机碳、易氧化有机碳、颗粒有机碳、微生物量碳)的含量特征以及土壤有机碳矿化特征,利用主成分分析探讨了不同处理下土壤有机碳的活性差异。研究表明,五种不同处理下两个时期土壤总有机碳含量为15.99~17.69g·kg-1,贮量为16.73~21.09t·hm-2。总体而言,间作豆科作物(春大豆、柱花草)土壤总有机碳含量提高6.33%~10.61%,贮量提高5.48%~10.20%。间作禾本科作物(百喜草、狼尾草)对土壤总有机碳含量无显著影响。间作豆科作物对总有机碳贡献率高于间作禾本科作物。同时,果园间作一定程度上提高了土壤活性有机碳组分的含量、比例和贮量,间作处理区对不同活性有机碳组分的影响存在差异。对土壤溶解性有机碳、微生物量碳等组分而言,其含量、比例和贮量在不同处理区之间存在明显差异。间作处理区土壤溶解性有机碳、微生物量碳的含量、比例和贮量高于清耕除草处理区,间作豆科作物处理区高于间作禾本科作物处理区。间作豆科作物对土壤溶解性有机碳、微生物量碳贡献率高于禾本科作物。对于土壤水溶性有机碳而言,间作禾本科作物处理区土壤水溶性有机碳的含量、比例高于间作豆科作物处理区,清耕除草处理区土壤水溶性有机碳的含量、比例、贮量最低。湿季时,间作柱花草处理区、百喜草处理区、狼尾草处理区土壤水溶性有机碳贮量较高且无差异;干季时,间作处理区水溶性有机碳贮量无差异。禾本科作物对土壤水溶性有机碳含量和比例的贡献率高于豆科作物。对土壤易氧化有机碳而言,间作豆科柱花草处理区土壤易氧化有机碳含量和比例最高。间作豆科作物处理区、狼尾草处理区土壤易氧化有机碳贮量较高。豆科柱花草对土壤易氧化有机碳贡献率最高。对土壤颗粒有机碳而言,其含量和比例的大小关系随季节发生变化。湿季时,间作处理区土壤颗粒有机碳含量、比例无差异,高于清耕除草处理区;干季时,间作豆科作物柱花草处理区土壤颗粒有机碳含量高于间作禾本科作物处理区,均高于清耕除草处理区。各间作处理区土壤颗粒有机碳比例无差异。间作豆科作物处理区、狼尾草处理区土壤颗粒有机碳贮量高于间作百喜草处理区及清耕除草区。间作处理区具有较高的土壤有机碳累计矿化量、潜在可矿化有机碳、易矿化有机碳含量和比例,其中间作豆科作物处理区高于间作禾本科作物处理区。湿季时不同处理区代谢熵无显著差异;干季时清耕除草处理区代谢熵最高,各间作处理区均无明显差异。潜在矿化有机碳矿化速率常数在湿季时无明显差异;干季时,间作处理区之间无明显差异,均高于清耕除草处理区。湿季时间作狼尾草处理区潜在矿化有机碳半周转期最长,其它处理区之间无明显差异;干季时,清耕除草潜在矿化有机碳的半周转期最长,其它处理区之间无明显差异。通过主成分分析结果可以看出,间作豆科作物处理区土壤有机碳具有较高的易氧化性,间作禾本科作物处理区土壤有机碳具有较高的水溶性。综合比较分析,在华南地区赤红壤坡地幼龄果园间作能够提高土壤活性有机碳组分的含量、比例和贮量,有利用土壤肥力的提升与转化。间作豆科作物处理区土壤有机碳活性最高。湿季时,依次为:春大豆柱花草狼尾草百喜草清耕除草;干季时,依次为:柱花草百喜草狼尾草清耕除草。
【图文】：

溶解性有机碳,土壤,总有机碳,小写字母

图 3.1 不同处理区土壤总有机碳含量差异备注：小写字母是同一时期不同处理的差异性比较（Duncan 法，P＜0.05）。春大豆生长期为3-6 月，因而干季（11 月）时无间作春大豆处理区的实验数据。下同。3.1.2 不同处理区土壤溶解性有机碳含量差异不同处理区土壤溶解性有机碳含量差异如图 3.2 所示。间作处理区土壤溶解性有机碳（DOC）含量显著增高（P＜0.05），间作豆科作物处理区土壤溶解性有机碳含量提高幅度高于间作禾本科作物处理区（P＜0.05）。湿季（6 月），土壤溶解性有机碳（DOC）含量大小顺序依次为：间作豆科春大豆处理区（157.75±2.06mg·kg-1）＞间作豆科柱花草处理区（145.88±2.93mg·kg-1）＞间作禾本科狼尾草处理区（104.21±3.05mg·kg-1）＞间作禾本科狼尾草处理区（88.42±3.92mg·kg-1）＞清耕除草处理区（64.97±2.26mg·kg-1），且不同处理之间均

溶解性有机碳,土壤水溶性有机碳,土壤,清耕

图 3.2 不同处理区土壤溶解性有机碳含量差异3.1.3 不同处理区土壤水溶性有机碳含量差异不同处理区土壤水溶性有机碳含量如图 3.3 所示。湿季（6 月）时，，土壤水溶性有机碳含量在不同处理间含量表现为：间作百喜草处理区（558.62±21.60mg·kg-1）、间作狼尾草处理区（ 512.54±31.14mg·kg-1）＞间作豆科春大豆处理区（457.34±16.03mg·kg-1）＞柱花草处理区（386.66±7.33mg·kg-1）＞清耕除草处理区（218.26±16.39mg·kg-1）。间作禾本科作物处理区、间作豆科作物处理区、清耕除草处理区之间土壤水溶性有机碳均表现出显著性差异（P＜0.05），分别为清耕除草对照区的 2.45、1.94 倍。间作同一科作物之间无显著差异（P＞0.05）。干季（11 月）时，间作百喜草处理区土壤水溶性有机碳含量显著高于其他处理区（P＜0.05），达到 691.33±22.89mg·kg-1，为清耕除草区（239.48±37.76mg·kg-1）
【学位授予单位】：华南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S153.6

【参考文献】