連續(xù)種植超級稻對土壤有機(jī)碳含量及團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響.pdf

1、農(nóng)田土壤碳庫是地球表層系統(tǒng)中最主要的碳庫之一,土壤有機(jī)碳的增加不僅有助于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,而且還對緩解日益增加的溫室氣體和全球氣候變化等問題具有重要意義。土壤團(tuán)聚體被認(rèn)為是土壤結(jié)構(gòu)的基本單位,其穩(wěn)定性影響著土壤有機(jī)碳的循環(huán)和周轉(zhuǎn),土壤有機(jī)碳的穩(wěn)定機(jī)制決定著土壤固定和儲備有機(jī)碳能力的大小。因此,對土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和有機(jī)碳固定機(jī)制的研究,將為制定有效的碳庫儲備措施和溫室氣體減排措施提供依據(jù)。水稻土是自然土壤在人為水耕熟化過程中形成的特殊

2、人為濕地土壤,水稻土具有較高的有機(jī)碳含量和穩(wěn)定性,是我國非常重要的土壤碳庫之一,維持其碳庫穩(wěn)定性具有十分重要的意義。
　　 本研究選取了長江中下游地區(qū)超級稻種植較廣的安徽巢湖、湖南瀏陽和江蘇興化3個地點(diǎn),在當(dāng)?shù)爻壍居N和技術(shù)推廣單位的實(shí)驗(yàn)基地選擇連續(xù)種植超級稻3年以上的大田,并與未種超級稻的農(nóng)田土壤對比。于水稻收獲后,采集0-15cm表層未破壞土壤樣品,共在以上3個地點(diǎn)共采集到8個超級稻長期種植的土壤樣品和3個相應(yīng)一直種植常規(guī)

3、稻的土壤樣品,用低能量超聲波分散法分離得到不同粒徑的團(tuán)聚體顆粒組,研究超級稻連續(xù)種植后有機(jī)碳含量變化及其有機(jī)碳在團(tuán)聚體顆粒組中的分配,探討連續(xù)種植超級稻對土壤有機(jī)碳和團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響.研究內(nèi)容如下:
　　 1)連續(xù)種植超級稻后土壤總有機(jī)碳和活性有機(jī)碳(易氧化態(tài)碳、顆粒態(tài)有機(jī)碳、微生物量碳和溶解性有機(jī)碳)的變化,探討土壤有機(jī)碳組分和比例的差異;2)連續(xù)種植超級稻后水稻土團(tuán)聚體顆粒組分布、有機(jī)碳在團(tuán)聚體上的分配情況,探討水稻土有機(jī)

4、碳和團(tuán)聚體的相互關(guān)系;3)連續(xù)種植超級稻后土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性差異,探討團(tuán)聚體對有機(jī)碳的物理保護(hù)作用和超級稻種植的長期效應(yīng)。以期了解長期種植超級稻對土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性和有機(jī)碳物理保護(hù)的影響,為發(fā)展稻田固碳技術(shù)和稻作農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
　　 研究結(jié)果表明:
　　 1)連續(xù)種植超級稻后土壤總有機(jī)碳含量下降,降幅為6-14％,土壤全氮沒有明顯變化,C/N呈下降的趨勢;土壤顆粒態(tài)有機(jī)碳(POC)、溶解性有機(jī)碳(DOC)和微

5、生物量碳(MBC)含量增加,易氧化態(tài)碳(LOC)含量降低;土壤總有機(jī)碳(TOC)與易氧化態(tài)碳(LOC)和顆粒態(tài)有機(jī)碳(POC)呈顯著正相關(guān)關(guān)系,與微生物量碳(MBC)和溶解性有機(jī)碳(DOC)沒有顯著相關(guān)性.
　　 2)從濕篩分組結(jié)果看,耕層土壤團(tuán)聚體顆粒組均以2000～200μm和200～20μm團(tuán)聚體所占的比例最大,分別為36.03～63.87%和14.76～34.21%,連續(xù)種植超級稻后,大團(tuán)聚體(2000～200μm)顆粒

6、組合量增加,在安徽巢湖樣點(diǎn)最大增幅達(dá)到26.61%;團(tuán)聚體顆粒組中的SOC含量均以2000～200μm和＜2μm粒組中的含量最高,SOC主要向大團(tuán)聚體(2000～200μm)顆粒組富集。
　　 3)連續(xù)種植超級稻增加了大團(tuán)聚體顆粒組的比例,土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性增強(qiáng)。連續(xù)種植超級稻后,2000-200μm粗團(tuán)聚體顆粒組有機(jī)碳對土壤總有機(jī)碳的貢獻(xiàn)率增加,土壤對有機(jī)碳的物理保護(hù)作用增強(qiáng)。連續(xù)種植超級稻后有機(jī)碳含量下降可能是土壤短期的一種響