长期施肥下三种旱作土壤有机碳含量及其矿化势比较研究

摘要：

[目的]通过研究长期施肥下旱作农田土壤有机碳含量和有机碳矿化势的变化及其影响因素,以期明确影响土壤有机碳贮存的可控因素,为进一步增加土壤有机碳贮存和农田可持续利用提供理论依据.[方法]选取黑龙江省、河南省和江西省的黑土、潮土和红壤长期定位试验的不施肥处理(CK)、单施化肥处理(CF)和有机肥化肥配施处理(MCF),测定土壤有机碳(SOC)、微生物量碳含量(MBC),拟合土壤有机碳矿化势(C0)和动力学常数(Ke).并根据长期定位试验土壤有机碳的变化,采用RothC模型模拟计算碳投入量和有机碳贮存速率.[结果]3种土壤MCF处理的有机碳含量及其矿化势最高.黑土中,MCF处理有机碳含量及其矿化势分别比CK显著增加了4.17％、33.94％ (P＜0.05),MCF处理有机碳含量与CF处理差异不显著,但有机碳矿化势比CF处理显著增加了31.73％ (P＜0.05).潮土中,MCF处理有机碳含量比CK和CF处理分别显著增加了40.59％、21.94％ (P＜0.05);MCF处理有机碳矿化势与CF处理差异不显著,是CK处理的3.14倍.红壤中,MCF处理有机碳含量比CK和CF处理分别显著增加了64.35％、43.10％ (P＜0.05),有机碳矿化势分别显著增加了22.20％、15.69％ (P＜0.05).黑土和红壤MCF处理微生物熵(MBC∶SOC)及矿化熵(C0∶SOC)显著高于CK处理,潮土CF处理微生物熵及矿化熵显著高于MCF和CK处理(P＜0.05).方差分析表明,土壤类型和施肥措施及其相互作用对土壤有机碳含量和矿化参数总体上有极显著影响(P＜0.01).偏相关分析表明,分别控制温度、降水和蒸发条件下,土壤有机碳与碱解氮、速效磷含量显著正相关;土壤有机碳矿化势与碳投入、全氮和速效磷含量显著正相关,与动力学常数显著负相关;分别控制温度和降水条件下,土壤有机碳与其矿化势、碳投入、全氮、碱解氮、速效磷显著正相关(P＜0.05).逐步回归分析表明,增加全氮含量以及降低年平均温度和蒸发量可以增加土壤有机碳含量;提高土壤速效磷、速效钾含量,降低土壤pH和年平均蒸发量可以增加土壤有机碳矿化势.[结论]综合3种农田土壤,长期有机肥化肥配施提高土壤有机碳含量及其矿化势,降低土壤pH和土壤水分蒸发能够增加土壤有机碳矿化势,因此,通过合理的施肥措施增加土壤有机碳的同时,结合调节土壤pH和土壤水分的农艺措施增加土壤有机碳矿化势,能进一步增加土壤有机碳贮存.

关键词：旱作土壤;长期施肥;有机碳;矿化势

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资助基金：国家重点研发计划;国家重点研发计划;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项

在线出版日期：2022-02-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2094-2104