【摘要】：土壤團聚體是土壤結(jié)構(gòu)的最基本單元,其組成與穩(wěn)定性對土壤物理結(jié)構(gòu)有重要影響,良好的團粒結(jié)構(gòu)有助于協(xié)調(diào)土壤中的“水肥氣熱”四大肥力因素,提高土壤肥力。在我國南方紅壤中,土壤有機碳與鐵鋁氧化物是團聚體的主要膠結(jié)物質(zhì),對其形成和穩(wěn)定性起著重要作用,關(guān)于鐵鋁氧化物在南方紅壤性水稻土團聚體形成過程中起主要作用已有報道,但經(jīng)過長期培肥后有機質(zhì)含量較高的紅壤性水稻土中,團聚體的膠結(jié)物質(zhì)是否會發(fā)生變化還需更多的理論支撐。本文以湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)的一個長達34年的長期定位試驗為平臺,采用團聚體物理濕篩分級法,結(jié)合物理化學(xué)方法對有機碳進行分組,定量測定了土壤中各形態(tài)鐵鋁氧化物,研究了長期培肥紅壤性水稻土不同施肥處理及施肥管理措施改變4年來,團聚體穩(wěn)定性及主要膠結(jié)物質(zhì)變化的作用機制,結(jié)果可為南方培肥后紅壤性水稻土團聚體形成與穩(wěn)定機制提供數(shù)據(jù)支持,同時可為合理制定農(nóng)田施肥方案及農(nóng)田生態(tài)可持續(xù)發(fā)展提供理論指導(dǎo)。主要研究結(jié)果如下:(1)在長期培肥紅壤性水稻土中,0.25mm大團聚體是團聚體的主要組成部分。長期施用有機肥能顯著提高0.25mm大團聚體含量,并相應(yīng)減少微團聚體和粉粘粒含量。長期施用有機肥的處理其團聚體MWD和GMD要顯著高于單施化肥處理。施肥管理措施改變4年后,停止施用有機肥的處理(常改化和高改化)將導(dǎo)致大團聚體含量下降,微團聚體含量顯著提升,同時團聚體MWD和GMD也顯著下降。(2)長期培肥紅壤性水稻土在常量有機肥和高量有機肥處理下各級團聚體有機碳全氮相對于化肥處理有顯著提升。施肥管理措施改變后,停止施用有機肥將導(dǎo)致各級團聚體有機碳全氮含量顯著下降。不同施肥處理下2mm粗大團聚體對總有機碳貢獻率最高,其次為2-0.25mm細大團聚體。在微團聚體和粉粘粒中,施用化肥的處理其有機碳貢獻率要顯著高于高量有機肥和高量有機肥處理。多元線性逐步回歸分析表明團聚體穩(wěn)定性與0.053mm和2-0.25mm粒級團聚體有機碳貢獻率密切相關(guān)。(3)長期施用有機肥顯著提高了紅壤性水稻土中各組分有機碳含量,其中高量有機肥和常量有機肥處理下土壤易氧化有機碳含量相對化肥處理分別提高了330%和176%,施肥管理措施改變4年后,增施有機肥的處理其易氧化有機碳含量分別顯著提高了87.4%和36.7%。長期培肥紅壤性水稻土中各形態(tài)鐵鋁氧化物均以游離態(tài)為主要存在形式,除游離氧化鐵與絡(luò)合態(tài)氧化鐵之外其余形態(tài)鐵鋁氧化物對施肥管理措施的變化無明顯響應(yīng)。各有機碳組分均與微團聚體呈顯著或極顯著負相關(guān)關(guān)系,易氧化有機碳與總有機碳與GMD呈顯著正相關(guān)。游離態(tài)氧化鐵與0.25mm水穩(wěn)性大團聚體呈顯著負相關(guān)而絡(luò)合態(tài)氧化鐵與其呈顯著正相關(guān)。(4)路徑分析顯示,長期施肥下總有機碳對團聚體穩(wěn)定性產(chǎn)生顯著直接影響(p0.05),對大于0.25mm水穩(wěn)性大團聚體產(chǎn)生影響的因素主要是顆粒態(tài)有機碳和易氧化有機碳。長期施肥下易氧化有機碳與輕組有機碳、顆粒態(tài)有機碳主要通過對大于0.25mm水穩(wěn)性團聚體和總有機碳的影響來間接影響團聚體平均重量直徑。施肥管理措施改變后,各影響因素中主要是大于0.25mm水穩(wěn)性大團聚體對團聚體穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響,有機碳則通過0.25mm水穩(wěn)性大團聚體對團聚體穩(wěn)定性產(chǎn)生間接影響。
【學(xué)位授予單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S152;S153

【參考文獻】

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本文編號：2761610