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

1、稻田土壤作為我國特色的耕作土壤,具有固碳潛力大,固碳效應明顯的特征,研究不同施肥管理模式下的稻田土壤有機質(zhì)(SOM)的穩(wěn)定性,對于認識土壤碳庫具有重要的作用。本研究以湖南省典型稻田生態(tài)系統(tǒng)長期定位試驗的稻田土壤為對象,采用傅立葉變換紅外光譜(FTIR)技術,研究了土壤有機質(zhì)結構及其組分含量及其土壤剖面分布,這對于認識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稻田土壤有機質(zhì)固定機制的影響具有重要作用,進而揭示稻田土壤SOM穩(wěn)定

2、性的保護機制,為研究稻田土壤固碳措施和固碳潛力提供理論依據(jù)。其主要結果如下:
　　(1)長期不同施肥措施下稻田表層土壤有機質(zhì)具有基本一致的官能團結構,但各官能團的吸收強度差異較大。與對照(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態(tài)硅化合物官能團的數(shù)量,其中以高量有機肥(HOM)、低量有機肥(LOM)和秸稈還田(STW)處理最為明顯。以烷基為例,HOM、LOM和STW處理下其吸收強度為0.30

3、、0.25和0.29,較CK分別增加了87％、56%和81%。結果揭示了秸稈還田以及有機-無機肥配施能夠顯著增加土壤中脂肪族、芳香族、碳水化合物和有機硅化合物的含量,貢獻于其較高的有機質(zhì)含量,從而增加土壤的化學穩(wěn)定性。
　　(2)不同母質(zhì)發(fā)育的土壤在長期施肥措施下,其有機質(zhì)官能團結構基本一致,但組分含量差異較大。在板頁巖發(fā)育的土壤中脂肪族、芳香族、碳水化合物和有機態(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。板頁巖的土壤在H

4、OM處理下,羥基和烷基的吸收強度是0.75和0.34,比同等施肥處理下河流沖積物的土壤吸收強度(0.49和0.22)增加了53%和55%。揭示出板頁巖發(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以下下降趨勢逐漸變緩,至90-100cm處減至最低;但土壤有機質(zhì)官能團在不同土層深度結構基本一致。土壤中的烷基碳,表層土壤(0-10