亞熱帶地區(qū)長(zhǎng)期施肥措施下稻田土壤有機(jī)質(zhì)穩(wěn)定性研究.pdf

1、稻田土壤作為我國(guó)特色的耕作土壤,具有固碳潛力大,固碳效應(yīng)明顯的特征,研究不同施肥管理模式下的稻田土壤有機(jī)質(zhì)(SOM)的穩(wěn)定性,對(duì)于認(rèn)識(shí)土壤碳庫(kù)具有重要的作用。本研究以湖南省典型稻田生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期定位試驗(yàn)的稻田土壤為對(duì)象,采用傅立葉變換紅外光譜(FTIR)技術(shù),研究了土壤有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)及其組分含量及其土壤剖面分布,這對(duì)于認(rèn)識(shí)不同施肥處理等人為因素、成土母質(zhì)和土壤剖面等自然因素對(duì)稻田土壤有機(jī)質(zhì)固定機(jī)制的影響具有重要作用,進(jìn)而揭示稻田土壤SOM穩(wěn)定

2、性的保護(hù)機(jī)制,為研究稻田土壤固碳措施和固碳潛力提供理論依據(jù)。其主要結(jié)果如下:
　　(1)長(zhǎng)期不同施肥措施下稻田表層土壤有機(jī)質(zhì)具有基本一致的官能團(tuán)結(jié)構(gòu),但各官能團(tuán)的吸收強(qiáng)度差異較大。與對(duì)照(CK)相比,施肥處理均增加了土壤中脂肪族化合物、芳香族化合物、碳水化合物以及有機(jī)態(tài)硅化合物官能團(tuán)的數(shù)量,其中以高量有機(jī)肥(HOM)、低量有機(jī)肥(LOM)和秸稈還田(STW)處理最為明顯。以烷基為例,HOM、LOM和STW處理下其吸收強(qiáng)度為0.30

3、、0.25和0.29,較CK分別增加了87％、56%和81%。結(jié)果揭示了秸稈還田以及有機(jī)-無(wú)機(jī)肥配施能夠顯著增加土壤中脂肪族、芳香族、碳水化合物和有機(jī)硅化合物的含量,貢獻(xiàn)于其較高的有機(jī)質(zhì)含量,從而增加土壤的化學(xué)穩(wěn)定性。
　　(2)不同母質(zhì)發(fā)育的土壤在長(zhǎng)期施肥措施下,其有機(jī)質(zhì)官能團(tuán)結(jié)構(gòu)基本一致,但組分含量差異較大。在板頁(yè)巖發(fā)育的土壤中脂肪族、芳香族、碳水化合物和有機(jī)態(tài)硅化合物含量皆顯著高于河流沖積物發(fā)育土壤中的含量。板頁(yè)巖的土壤在H

4、OM處理下,羥基和烷基的吸收強(qiáng)度是0.75和0.34,比同等施肥處理下河流沖積物的土壤吸收強(qiáng)度(0.49和0.22)增加了53%和55%。揭示出板頁(yè)巖發(fā)育的稻田土壤固碳能力較好,而河流沖積物發(fā)育的稻田土則較弱。
　　(3)SOM含量普遍隨著土壤深度的增加而減少,且在0-20cm深度處急劇下降,20cm以下下降趨勢(shì)逐漸變緩,至90-100cm處減至最低;但土壤有機(jī)質(zhì)官能團(tuán)在不同土層深度結(jié)構(gòu)基本一致。土壤中的烷基碳,表層土壤(0-10