秸稈及其生物炭對土壤碳庫管理指數(shù)及有機碳礦化的影響
發(fā)布時間:2021-03-08 04:03
以河南省糧食主產(chǎn)區(qū)壤質(zhì)潮土和砂土為研究對象,通過盆栽試驗和室內(nèi)恒溫培養(yǎng)試驗,研究了生物炭與不同腐殖化程度的傳統(tǒng)有機物料(秸稈和腐熟雞糞)單施及配施對壤質(zhì)潮土和砂土有機碳儲量、活性及碳庫管理指數(shù)的影響,并進一步比較了小麥秸稈直接還田和制炭還田對土壤有機碳礦化的影響,以及生物炭對土壤原有有機碳礦化的調(diào)控作用。結(jié)果表明:相同添加量下,生物炭對土壤有機碳含量的提升效果優(yōu)于秸稈和腐熟雞糞,在壤質(zhì)潮土和砂土上分別較對照提升了63.15%和115.62%。另外,生物炭顯著增加了土壤穩(wěn)態(tài)碳含量和土壤碳庫指數(shù)(CPI),但降低了土壤碳素有效率(SC)和碳庫活度指數(shù)(AI),對土壤易氧化有機碳(POXC)和碳庫管理指數(shù)(CMPI)無顯著影響,添加秸稈顯著增加了2種土壤POXC含量、基礎(chǔ)呼吸和CPMI。進一步通過室內(nèi)恒溫培養(yǎng)試驗發(fā)現(xiàn),秸稈可在培養(yǎng)前期(0~37天)大幅度提升2種類型土壤有機碳礦化速率和累積礦化量,秸稈制炭還田對土壤有機碳礦化無顯著影響。此外生物炭對土壤原有有機碳礦化的調(diào)控作用受其施用量、外源活性有機碳輸入和土壤類型的影響,高量生物炭(2%)對非秸稈還田土壤有機碳礦化表現(xiàn)出較強的負激發(fā)效應(yīng),而...
【文章來源】:水土保持學報. 2019,33(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
圖1生物炭與有機物料對土壤總有機碳、全氮、碳氮比的影響土壤活性有機碳和基礎(chǔ)呼吸土壤易氧化有升作用未達到顯著水平,、、顯著提注:
用量的秸稈和雞糞,但其對壤質(zhì)潮土易氧化有機碳和土壤呼吸以及砂土易氧化有機碳的影響均不顯著(圖1、圖2),這與張杰等[17]的研究結(jié)果一致?赡苁怯捎谏锾渴怯袡C材料在缺氧條件下高溫裂解的產(chǎn)物,碳含量高于傳統(tǒng)有機物料,且芳香性較強,具有化學和微生物學惰性,可在土壤中長期保存,為土壤提供的主要是穩(wěn)定性有機碳,與傳統(tǒng)有機肥相比對土壤呼吸的直接貢獻較。郏保福荨D4生物炭與秸稈對壤質(zhì)潮土和砂土有機碳累積礦化量的影響圖5生物炭對不同處理條件下壤質(zhì)潮土和砂土原有有機碳礦化的激發(fā)效應(yīng)生物炭促進[11]或抑制[19]了土壤呼吸和有機碳活度,這種差異可能受生物炭特性、土壤類型和試驗周期等諸多因素影響。土壤碳庫管理指數(shù)(CPMI)可表征土壤養(yǎng)分及碳素動態(tài)變化,比土壤有機碳更具靈敏性,反映有機碳被微生物和植物利用的難易程度,其值越大表示碳庫活度和質(zhì)量也就越高[20]。本研究條件下,生物炭向土壤輸入大量惰性碳,可顯著增加土壤有機碳含量和碳庫指數(shù),卻大幅度降低了土壤碳庫活度,導致其對土壤碳庫管理指數(shù)影響不顯著。秸稈和雞糞均可顯著增加砂土有機碳含量,但對壤質(zhì)潮土有機碳的提升作用不顯著,這與前人[21]在潮土上的研究結(jié)果不同,可能是由于供試土壤基礎(chǔ)有機碳含量差異導致。此外,秸稈可顯著提升2種土壤易氧化有機碳和土壤基礎(chǔ)呼吸(圖2),丁瑞霞等[22]也在田間條件下發(fā)現(xiàn)秸稈還田對土壤呼吸的良好促進作用。究其原因:一方面,秸稈中活性有機碳的快速分解直接增加土壤呼吸強度;另
【參考文獻】:
期刊論文
[1]花生殼生物炭對潮土和紅壤理化性質(zhì)和溫室氣體排放的影響[J]. 方明,任天志,賴欣,王知文,宋婷婷,李潔,張貴龍. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2018(06)
[2]秸稈及生物炭還田對土壤有機碳及其活性組分的影響[J]. 黎嘉成,高明,田冬,黃容,徐國鑫. 草業(yè)學報. 2018(05)
[3]生物炭對土壤有機碳礦化的激發(fā)效應(yīng)及其機理研究進展[J]. 陳穎,劉玉學,陳重軍,呂豪豪,汪玉瑛,何莉莉,楊生茂. 應(yīng)用生態(tài)學報. 2018(01)
[4]秸稈還田對漢中盆地稻田土壤有機碳組分、碳儲量及水稻產(chǎn)量的影響[J]. 吳玉紅,郝興順,田霄鴻,陳艷龍,張春輝,陳浩,李厚華,秦宇航,黃重. 水土保持學報. 2017(04)
[5]兩種輪作模式下秸稈還田對土壤呼吸及其溫度敏感性的影響[J]. 丁瑞霞,王維鈺,張青. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報. 2017(08)
[6]不同農(nóng)業(yè)廢棄物還田對土壤碳排放及碳固定的影響[J]. 劉昊,曹國軍,耿玉輝,葉青,王振華. 水土保持學報. 2016(03)
[7]不同秸稈還田方式對和田風沙土土壤微生物多樣性的影響[J]. 顧美英,唐光木,葛春輝,馬海剛,張志東,徐萬里. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報. 2016(04)
[8]長期不同施肥模式下華北旱作潮土有機碳的平衡特征[J]. 高偉,楊軍,任順榮. 植物營養(yǎng)與肥料學報. 2015(06)
[9]長期施肥下紅壤性水稻土有機碳儲量變化特征[J]. 黃晶,張楊珠,高菊生,張文菊,劉淑軍. 應(yīng)用生態(tài)學報. 2015(11)
[10]作物殘體與其生物炭配施對土壤有機碳及其自身礦化率的提升[J]. 李有兵,把余玲,李碩,田霄鴻. 植物營養(yǎng)與肥料學報. 2015(04)
本文編號:3070378
【文章來源】:水土保持學報. 2019,33(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
圖1生物炭與有機物料對土壤總有機碳、全氮、碳氮比的影響土壤活性有機碳和基礎(chǔ)呼吸土壤易氧化有升作用未達到顯著水平,、、顯著提注:
用量的秸稈和雞糞,但其對壤質(zhì)潮土易氧化有機碳和土壤呼吸以及砂土易氧化有機碳的影響均不顯著(圖1、圖2),這與張杰等[17]的研究結(jié)果一致?赡苁怯捎谏锾渴怯袡C材料在缺氧條件下高溫裂解的產(chǎn)物,碳含量高于傳統(tǒng)有機物料,且芳香性較強,具有化學和微生物學惰性,可在土壤中長期保存,為土壤提供的主要是穩(wěn)定性有機碳,與傳統(tǒng)有機肥相比對土壤呼吸的直接貢獻較。郏保福荨D4生物炭與秸稈對壤質(zhì)潮土和砂土有機碳累積礦化量的影響圖5生物炭對不同處理條件下壤質(zhì)潮土和砂土原有有機碳礦化的激發(fā)效應(yīng)生物炭促進[11]或抑制[19]了土壤呼吸和有機碳活度,這種差異可能受生物炭特性、土壤類型和試驗周期等諸多因素影響。土壤碳庫管理指數(shù)(CPMI)可表征土壤養(yǎng)分及碳素動態(tài)變化,比土壤有機碳更具靈敏性,反映有機碳被微生物和植物利用的難易程度,其值越大表示碳庫活度和質(zhì)量也就越高[20]。本研究條件下,生物炭向土壤輸入大量惰性碳,可顯著增加土壤有機碳含量和碳庫指數(shù),卻大幅度降低了土壤碳庫活度,導致其對土壤碳庫管理指數(shù)影響不顯著。秸稈和雞糞均可顯著增加砂土有機碳含量,但對壤質(zhì)潮土有機碳的提升作用不顯著,這與前人[21]在潮土上的研究結(jié)果不同,可能是由于供試土壤基礎(chǔ)有機碳含量差異導致。此外,秸稈可顯著提升2種土壤易氧化有機碳和土壤基礎(chǔ)呼吸(圖2),丁瑞霞等[22]也在田間條件下發(fā)現(xiàn)秸稈還田對土壤呼吸的良好促進作用。究其原因:一方面,秸稈中活性有機碳的快速分解直接增加土壤呼吸強度;另
【參考文獻】:
期刊論文
[1]花生殼生物炭對潮土和紅壤理化性質(zhì)和溫室氣體排放的影響[J]. 方明,任天志,賴欣,王知文,宋婷婷,李潔,張貴龍. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2018(06)
[2]秸稈及生物炭還田對土壤有機碳及其活性組分的影響[J]. 黎嘉成,高明,田冬,黃容,徐國鑫. 草業(yè)學報. 2018(05)
[3]生物炭對土壤有機碳礦化的激發(fā)效應(yīng)及其機理研究進展[J]. 陳穎,劉玉學,陳重軍,呂豪豪,汪玉瑛,何莉莉,楊生茂. 應(yīng)用生態(tài)學報. 2018(01)
[4]秸稈還田對漢中盆地稻田土壤有機碳組分、碳儲量及水稻產(chǎn)量的影響[J]. 吳玉紅,郝興順,田霄鴻,陳艷龍,張春輝,陳浩,李厚華,秦宇航,黃重. 水土保持學報. 2017(04)
[5]兩種輪作模式下秸稈還田對土壤呼吸及其溫度敏感性的影響[J]. 丁瑞霞,王維鈺,張青. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報. 2017(08)
[6]不同農(nóng)業(yè)廢棄物還田對土壤碳排放及碳固定的影響[J]. 劉昊,曹國軍,耿玉輝,葉青,王振華. 水土保持學報. 2016(03)
[7]不同秸稈還田方式對和田風沙土土壤微生物多樣性的影響[J]. 顧美英,唐光木,葛春輝,馬海剛,張志東,徐萬里. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報. 2016(04)
[8]長期不同施肥模式下華北旱作潮土有機碳的平衡特征[J]. 高偉,楊軍,任順榮. 植物營養(yǎng)與肥料學報. 2015(06)
[9]長期施肥下紅壤性水稻土有機碳儲量變化特征[J]. 黃晶,張楊珠,高菊生,張文菊,劉淑軍. 應(yīng)用生態(tài)學報. 2015(11)
[10]作物殘體與其生物炭配施對土壤有機碳及其自身礦化率的提升[J]. 李有兵,把余玲,李碩,田霄鴻. 植物營養(yǎng)與肥料學報. 2015(04)
本文編號:3070378
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