以湖北省武漢市稻田土壤為研究對象,分別設(shè)置不添加紫云英（CK）、添加2%土壤質(zhì)量的紫云英（G1）、添加4%土壤質(zhì)量的紫云英（G2）3個(gè)處理,進(jìn)行干濕交替模擬培養(yǎng)試驗(yàn),研究培養(yǎng)60、120和180d土壤團(tuán)聚體組成及團(tuán)聚體內(nèi)有機(jī)碳的分布特征。結(jié)果表明:添加紫云英培養(yǎng)120 d增加了各處理>2 mm團(tuán)聚體含量,培養(yǎng)60 d時(shí)G1處理的增幅最大（78.08%）,培養(yǎng)120 d時(shí)G2處理的增幅最大（77.31%）,且顯著提高了團(tuán)聚體的平均重量直徑。不同培養(yǎng)時(shí)期添加紫云英均提高了土壤的有機(jī)碳含量,且G2處理土壤有機(jī)碳含量高于G1處理,各處理隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加有機(jī)碳含量先增加后降低。團(tuán)聚體中有機(jī)碳含量均隨著粒級的減小而降低,紫云英添加培養(yǎng)180 d時(shí)團(tuán)聚體各粒級有機(jī)碳含量均有所提升,且>2 mm團(tuán)聚體的有機(jī)碳含量增幅最大（17.17%～43.67%）。紫云英添加培養(yǎng)120 d時(shí)主要增加大團(tuán)聚體內(nèi)各有機(jī)碳組分的相對含量,180 d時(shí)顯著增加了微團(tuán)聚體內(nèi)細(xì)顆粒有機(jī)碳的含量。 

【文章來源】：土壤. 2020,52(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

不同培養(yǎng)時(shí)期土壤有機(jī)碳的含量

研究結(jié)果顯示，在培養(yǎng)120 d內(nèi)，添加紫云英處理>2 mm團(tuán)聚體的含量相比CK均有所增加，且培養(yǎng)120 d時(shí)團(tuán)聚體的穩(wěn)定性顯著提升。培養(yǎng)180 d時(shí)，不同處理各粒級團(tuán)聚體含量無顯著變化。Oades和Waters[27]試驗(yàn)研究表明，不同粒級團(tuán)聚體的穩(wěn)定性受各個(gè)粒級團(tuán)聚體中有機(jī)質(zhì)含量的影響，有機(jī)膠結(jié)物質(zhì)在水穩(wěn)性團(tuán)聚體形成過程中起著重要的作用。紫云英添加后直接增加了土壤有機(jī)碳的含量，提高土壤中微生物的活性[28]，而干濕交替的過程會導(dǎo)致土壤中氧化還原電位以及不同類型微生物群落的交替，為有機(jī)物質(zhì)的腐殖化提供條件[29-30]，促進(jìn)有機(jī)膠結(jié)物質(zhì)的形成。隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加，土壤顆粒在有機(jī)膠結(jié)物質(zhì)的作用下不斷粘結(jié)形成大團(tuán)聚體，并在120 d時(shí)團(tuán)聚體穩(wěn)定性達(dá)到最大。研究指出，紫云英還田在前20 d腐解最快，100 d時(shí)紫云英累積腐解率達(dá)74.5%，有機(jī)碳累積腐解率為70.1%[31]。本試驗(yàn)培養(yǎng)120 d后紫云英基本腐解完全，受激發(fā)效應(yīng)的影響土壤有機(jī)碳的含量不斷降低，這可能引起180 d時(shí)團(tuán)聚體穩(wěn)定性下降。相比于CK處理，紫云英添加180 d后顯著增加了微團(tuán)聚體內(nèi)細(xì)顆粒有機(jī)碳的含量，這與前人的研究結(jié)果相似[32]。Li等[16]通過兩年的原位培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，植物殘?bào)w的碳主要貯存在細(xì)顆粒有機(jī)碳中，輕組和粗顆粒有機(jī)碳則會隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加而減少。研究顯示，植物殘?bào)w中含有較大比例的粗顆粒有機(jī)質(zhì)，這些會作為團(tuán)聚體的“核”在微生物分泌物等膠結(jié)物的作用下與土壤顆粒粘結(jié)形成大團(tuán)聚體，隨著時(shí)間的增加粗顆粒有機(jī)碳不斷地破碎分解形成細(xì)顆粒有機(jī)碳[33]。因此，添加紫云英各處理培養(yǎng)后團(tuán)聚體內(nèi)粗顆粒有機(jī)碳含量有所增加，但隨著紫云英腐解速度變緩，培養(yǎng)180 d時(shí)粗顆粒有機(jī)碳不斷破碎分解，使微團(tuán)聚體內(nèi)細(xì)顆粒有機(jī)碳含量不斷增加。相比培養(yǎng)120 d時(shí)，培養(yǎng)180 d時(shí)G1和G2處理土壤的大團(tuán)聚體含量分別下降了28.68%和24.54%，大團(tuán)聚體的破碎也導(dǎo)致了大團(tuán)聚體內(nèi)細(xì)顆粒有機(jī)碳分離進(jìn)入微團(tuán)聚體，導(dǎo)致微團(tuán)聚體內(nèi)細(xì)顆粒有機(jī)碳含量的增加。

由圖1可知，團(tuán)聚體的MWD為0.45～0.65 mm。在培養(yǎng)60 d時(shí)，添加紫云英處理的MWD有所增高，相比于CK處理，G1和G2處理的MWD分別增加了16.07%和8.93%，其中G1處理團(tuán)聚體的MWD最高，為0.65 mm。在培養(yǎng)120 d時(shí)，相比于CK處理，G1和G2處理顯著增加了團(tuán)聚體的MWD，增幅分別為21.15%和23.08%,G2處理團(tuán)聚體MWD最高，為0.64 mm。在培養(yǎng)180 d時(shí)，不同處理團(tuán)聚體的MWD由大到小依次為G2>CK>G1,G2處理相比于CK增加了4.35%，但各處理間均無顯著差異。在整個(gè)培養(yǎng)時(shí)期，CK和G1處理的MWD隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加而降低，相比于培養(yǎng)60 d，培養(yǎng)180 d時(shí)分別下降17.86%和30.77%;G2處理的MWD隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加表現(xiàn)為先增加后降低，在培養(yǎng)120 d時(shí)達(dá)到最大，與此相比，培養(yǎng)180 d時(shí)顯著下降25%。紫云英添加提高了前期土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性，尤其是在培養(yǎng)120 d時(shí)效果最為顯著，但培養(yǎng)180 d后不同處理無明顯差異。2.3 土壤和團(tuán)聚體中有機(jī)碳的分布

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]稻田豆科冬季綠肥腐解及養(yǎng)分釋放特征研究[J]. 李忠義,何鐵光,蒙炎成,韋彩會,唐紅琴.  江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(13)
[2]稻田復(fù)種輪作休耕對土壤團(tuán)聚體分布及穩(wěn)定性的影響[J]. 王志強(qiáng),劉英,楊文亭,周泉,Aamer Muhammad,王海,黃國勤,趙其國.  土壤學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]生物質(zhì)炭和秸稈長期還田對紅壤團(tuán)聚體和有機(jī)碳的影響[J]. 孟祥天,蔣瑀霽,王曉玥,孫波.  土壤. 2018(02)
[4]不同冬作物對雙季稻田土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)及有機(jī)碳、全氮的影響[J]. 王淑彬,楊文亭,楊濱娟,王禮獻(xiàn),黃國勤.  江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[5]有機(jī)物料對稻田土壤團(tuán)聚體及有機(jī)碳分布的影響[J]. 俞巧鋼,楊艷,鄒平,葉靜,張康寧,顧國平,馬軍偉,符建榮.  水土保持學(xué)報(bào). 2017(06)
[6]稻草高茬-紫云英聯(lián)合還田改善土壤肥力提高作物產(chǎn)量[J]. 周國朋,謝志堅(jiān),曹衛(wèi)東,徐昌旭,白金順,曾鬧華,高嵩涓,楊璐.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(23)
[7]肥料減施條件下水稻土壤有機(jī)碳組分對紫云英-稻草協(xié)同利用的響應(yīng)[J]. 周興,廖育林,魯艷紅,謝堅(jiān),楊曾平,聶軍,曹衛(wèi)東.  水土保持學(xué)報(bào). 2017(03)
[8]干濕交替對土壤性質(zhì)影響的研究[J]. 張素,熊東紅,校亮,楊丹,張寶軍,吳漢.  土壤通報(bào). 2017(03)
[9]穩(wěn)定13C同位素示蹤技術(shù)在農(nóng)田土壤碳循環(huán)和團(tuán)聚體固碳研究中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 金鑫鑫,汪景寬,孫良杰,王帥,裴久渤,安婷婷,丁凡,高曉丹,徐英德.  土壤. 2017(02)
[10]種植翻壓紫云英配施化肥對稻田土壤活性有機(jī)碳氮的影響[J]. 劉春增,常單娜,李本銀,曹衛(wèi)東,呂玉虎,潘茲亮.  土壤學(xué)報(bào). 2017(03)



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