長(zhǎng)期輪作施肥對(duì)棕壤有機(jī)碳組分、周轉(zhuǎn)及其來(lái)源的影響.pdf

1、本文以棕壤長(zhǎng)期肥料定位試驗(yàn)為基礎(chǔ)，采用土壤有機(jī)碳結(jié)構(gòu)分組技術(shù)和<'13>C自然豐度法，一方面研究長(zhǎng)期施肥土壤有機(jī)碳及其組分的數(shù)量變化，借以深入探討其影響機(jī)理；另一方面估算不同施肥土壤有機(jī)碳及其組分的周轉(zhuǎn)和來(lái)源，以加深認(rèn)識(shí)土壤有機(jī)碳的動(dòng)態(tài)變化。為合理培肥土壤、科學(xué)管理農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)以及調(diào)控其環(huán)境效應(yīng)提供服務(wù)。結(jié)果表明： 長(zhǎng)期單施化肥對(duì)土壤顆粒有機(jī)碳(POC)和可溶性有機(jī)碳(DOC)具有負(fù)效應(yīng)，但進(jìn)一步穩(wěn)定了礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳(MOC)

2、，最終提高了土壤總有機(jī)碳(TOC)含量。長(zhǎng)期施用有機(jī)肥和有機(jī)無(wú)機(jī)配施使土壤總有機(jī)碳和游離態(tài)顆粒有機(jī)碳(FPOC)、閉蓄態(tài)顆粒有機(jī)碳(OPOC)、礦物結(jié)合態(tài)以及可溶性有機(jī)碳均顯著提高，且增加效果好于單施化肥。 土壤總有機(jī)碳的增加與各組分有機(jī)碳的變化有關(guān)，各組分有機(jī)碳在土壤中的濃度變化及其對(duì)土壤總有機(jī)碳水平的貢獻(xiàn)，依其在土壤結(jié)構(gòu)中的位置而不同。施用有機(jī)肥提高了游離態(tài)、閉蓄態(tài)顆粒有機(jī)碳和可溶性有機(jī)碳占土壤總有機(jī)碳的比例，相對(duì)降低了礦物

3、結(jié)合態(tài)有機(jī)碳比例。而單施化肥則表現(xiàn)出相反的影響。說(shuō)明，有機(jī)肥的施用促進(jìn)了土壤對(duì)活性碳庫(kù)的保護(hù)，而化肥則加速了土壤活性碳庫(kù)向惰性碳庫(kù)的轉(zhuǎn)化。 相關(guān)分析結(jié)果顯示，游離態(tài)顆粒有機(jī)碳、閉蓄態(tài)顆粒有機(jī)碳、礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳和可溶性有機(jī)碳均與土壤總有機(jī)碳之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系，但以游離態(tài)顆粒有機(jī)碳的直線斜率最大，說(shuō)明其對(duì)土壤總有機(jī)碳積累的貢獻(xiàn)尤為重要。另外，游離態(tài)、閉蓄態(tài)和可溶性有機(jī)碳兩兩之間也都表現(xiàn)出顯著正相關(guān)關(guān)系，但與礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳均不存

4、在相關(guān)性。 本文利用δ <'13>C方法有效研究了長(zhǎng)期不同施肥土壤有機(jī)碳的周轉(zhuǎn)和來(lái)源。結(jié)果表明，長(zhǎng)期施化肥可明顯縮短土壤總有機(jī)碳、游離態(tài)顆粒有機(jī)碳和閉蓄態(tài)顆粒有機(jī)碳的半時(shí)值和周轉(zhuǎn)時(shí)間，而對(duì)礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳表現(xiàn)出相反的影響，說(shuō)明施用化肥促進(jìn)了土壤有機(jī)碳的周轉(zhuǎn)，但從各有機(jī)碳組分來(lái)看，施化肥只是加速了活性組分有機(jī)碳的礦化，卻進(jìn)一步穩(wěn)定了惰性組分有機(jī)碳。長(zhǎng)期施用化肥提高了土壤總有機(jī)碳和礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳的玉米殘茬來(lái)源比例，但顯著降低了游離