土壤活性有机质的研究进展

本文简要综述了土壤活性有机质及其应用的研究进展,包括活性有机质的概念及其测定方法、活性有机质与土壤养分供应、土壤理化性质的关系及其活性有机质在反映土壤肥力综合评价土壤质量等方面的应用.     

土壤活性有机质组分的分类方法及其研究进展

土壤活性有机质对农田管理措施和气候变化的响应敏感且快速,是表征土壤质量变化的重要指标,成为土壤生态学及环境土壤学交叉领域的研究热点。本文系统归纳了土壤活性有机质的物理组分(轻组有机质、颗粒有机质、大团聚体有机质、酸碱提取有机质和溶解有机质),化学组分(酸水解有机质和易氧化有机质),生物学组分(微生物生物量碳和氮、潜在可矿化碳和氮)和联合分组组分(游离态团聚体有机质、物理保护有机质和游离活性有机质)的分类方法,分析了不同组分的来源、典型数量(占土壤总有机质的比例)、性质和意义,评述了相关组分的研究进程、作用和影响因素,探讨了土壤活性有机质分组方法的整合应用及其研究进展,提出了补充和验证土壤活性有机质数量测定的不确定性和难比较性的可能技术途径,以期为科学解析土壤活性有机质在土壤质量变化研究中的作用提供理论依据和技术参考。     

长期施肥下黑土活性有机质和碳库管理指数研究

基于东北黑土长期定位试验,研究不同施肥措施对黑土活性有机质及其碳库管理指数的影响。结果表明:在不同施肥措施的影响下土壤有机质得到了不同程度的提高。撂荒处理(CK0)土壤有机质较初始值提高了35.62%;单施化肥处理有机质提高最小,为10%~15%;其次为秸秆还田处理提高了20%;有机肥和化肥配施处理土壤有机质提高效果最显著,为66.38%~92.13%。黑土活性有机质分布规律为高活性有机质、中活性有机质、低活性有机质分别占有机质含量的3.80%~10.28%、1.59%~12.32%、8.71%~27.45%。以撂荒处理为参考土壤,有机肥和化肥配施处理高活性有机质、中活性有机质碳库管理指数高于参考土壤;氮磷钾肥配施处理(NPK)高活性有机质及其高活性有机质碳库管理指数与参考土壤较为接近;单施氮肥处理(N)、施用氮肥和磷肥处理(NP)、施用氮肥和钾肥处理(NK)、施用磷肥和钾肥处理(PK)高活性有机质、中活性有机质及总活性有机质碳库管理指数均低于参考土壤。采用有机肥无机肥配施对提高黑土活性有机质含量,提高土壤碳库管理指数具有比较好的效果。     

长期施肥对我国典型土壤活性有机质及碳库管理指数的影响

对我国重点农区的6种典型土壤红壤、灰漠土、垆土、潮土、褐土、黑土长期耕作施肥后的活性有机质及碳库管理指数(CMI)进行了研究,探讨施肥对不同土壤活性有机质和CMI的影响。土壤活性有机质用KMnO4氧化法测定,采用3种浓度KMnO4(33、1673、33.mmol/L)将土壤活性有机质分为高活性有机质、中活性有机质和活性有机质3部分。结果表明,只耕作不施肥(CK)10年后土壤活性有机质含量降低,CMI下降11.1～63.6,其中垆土、褐土下降幅度最大、黑土最小。施用化肥也使土壤活性有机质下降,其中单施氮(N)的潮土活性有机质下降最大,达31.3%;化肥配合施用(NPK)的红壤活性有机质下降最大,其余土壤相对较小。施肥使土壤活性有机质和总有机质含量增加,高于初始土壤和CK。施用有机肥或有机肥配施化肥,土壤活性有机质含量和CMI均显著增加,CMI以红壤上升最大,达91.4,潮土最小,仅为4.6。土壤活性有机质的数量及CMI变幅大于土壤总有机质的变化幅度,以CMI变化为大,说明CMI是评价施肥耕作对土壤质量影响的最好指标。土壤活性有机质分组结果表明,红壤活性有机质组成以高活性有机质为主;垆土、灰漠土活性有机质以高活性和中活性两部分为主;潮土以中活性有机质为主。施肥对红壤、灰漠土活性有机质组分影响明显,对垆土、潮土影响相对较小。     

不同封育年限草地土壤有机质组分及其碳库管理指数

土壤有机质对草地封育的生态效应具有重要指示作用,本文结合野外调查和室内分析,研究了半干旱区不同封育年限草地土壤有机质组分及其碳库管理指数变化,以分析土壤有机质对草地封育的响应特征,从而为该区土壤质量的改善和植被建设的生态效应评价提供依据。研究结果表明,土壤有机质及不同活性有机质含量均随土层加深而降低,且在各土层基本表现出封育18年、封育23年封育13年未封育封育3年的趋势。除封育3年土壤的3种活性有机质碳库管理指数在090cm土壤剖面均低于100外,封育13年草地060cm土层、封育18和23年草地090cm土层的3种活性有机质碳库管理指数均高于100,表明随年限的延长,封育对土壤有机质的改善深度也在加深。土壤3种活性有机质与有机质及多数土壤性质呈极显著正相关,能更为灵敏和直观地表征土壤管理的长期效应和土壤质量变化。     

长期施肥对黑土活性有机质的影响

通过测定长期定位施肥处理条件下,不同土层土壤各活性有机质的含量,探讨不同施肥处理对活性有机质的影响.主要有4个处理:不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机肥-化肥配施(MNPK).土壤活性有机质用KMnO4氧化法测定,采用3种浓度KMnO4(33,167,333 mmol/L)将土壤活性有机质分为高活性有机质(HAOM)、中活性有机质(MAOM)和活性有机质(AOM).试验结果表明,长期施用有机肥或化肥均能提高土壤活性有机质的含量,尤其有机肥-化肥配施和单施有机肥对土壤活性有机质积累的作用大于单施化肥和无肥处理.施肥所增加的土壤活性有机质,主要是在0-20 cm土层,尤其在单施有机肥和有机肥-化肥配施处理上表现明显.施肥与否、施肥种类和不同土层对土壤中的总有机质和活性有机质均有明显影响.3种活性有机质含量之间都显著或极显著相关,高活性有机质与中活性有机质、高活性有机质与活性有机质、中活性有机质与活性有机质的相关系数分别为0.819*,0.812*和1.000**.可见,三种活性有机质之间,以活性有机质和中活性有机质的关系最为密切.     

设施蔬菜栽培土壤活性有机质及碳库管理指数的研究

研究连续20年18个不同施肥处理土壤的活性有机质及碳库管理指数,结果表明,设施土壤有机质、活性有机质含量和碳库管理指数均明显高于大田土壤,有机肥与化肥配施有助于活性有机质的提高.各处理中,棚(的LOM最高,BN2的LOM最低,3个组分的活性有机质含量为高活性有机质>中活性有机质>低活性有机质.此外,土壤活性有机质、总有机质及碳库管理指数之间均呈极显著相关.     

不同生物有机肥用量对土壤活性有机质和酶活性的影响

通过盆栽试验研究了不同有机质含量的土壤中,不同用量生物有机肥对棉花苗期土壤活性有机质和5种酶活性的影响。结果表明,不同土壤随着生物有机肥施用量的增加,其活性有机质及碳库管理指数(CMI)均显著增加。其中高有机质含量土壤施用生物有机肥20 g/kg效果显著,中等有机质含量土壤和低有机质含量土壤施用生物有机肥30、40 g/kg效果显著。5种土壤酶活性施肥处理均高于对照(CK),并且土壤酶活性与施用量成正比。脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶在施用生物有机肥10、20 g/kg与其它处理相比变化显著,过氧化氢酶、蛋白酶变化不显著。相关分析表明,有机质与活性有机质和CMI在棉花出苗0 d相关系数分别为0.831**、0.542*;在出苗后60 d相关系数分别为0.928**、0.635**,其中有机质与活性有机质相关性最高。而CMI与有机质和活性有机质在棉花出苗0 d相关系数分别为0.542*、0.896**,在出苗后60 d分别为0.635**、0.842**,说明活性有机质相对于有机质与CMI关系更为密切。蔗糖酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶与土壤有机质和活性有机质在棉花出苗0 d和出苗后60 d存在显著相关,表明活性有机质与土壤酶活性能够较好的反映肥力水平。     

长期定位施肥对无石灰性潮土酶活性的影响

试验研究长期定位施肥对无石灰性潮土酶活性的影响结果表明,长期单施有机肥及其配施无机化肥均能显著增强土壤脲酶、蛋白酶、磷酸酶和蔗糖酶的活性。土壤脲酶活性、蛋白酶活性与土壤有机质、全N、碱解氮含量呈极显著正相关,磷酸酶活性与土壤有机质、有机磷、有效磷呈极显著正相关,蔗糖酶活性与土壤有机质呈极显著正相关。表明土壤酶活性与土壤肥力密切相关,可作为评价土壤肥力性状的生物学指标。     

长期施用化肥对红壤性水稻土中微生物生物量、活性及群落结构的影响

利用化肥长期定位试验,研究了施肥对土壤微生物生物量、活性及其群落结构的影响.结果表明:与不施肥相比,长期施用化肥不仅增加了土壤微生物生物量,而且导致了土壤微生物群落结构的分异.其中,有机无机配施处理和2倍NPK配施处理显著提高了土壤有机质含量、全N含量、土壤微生物生物量和土壤微生物活性.NPK均衡施肥处理对土壤有机质、土壤微生物生物量及其活性的影响小于非均衡施肥的处理(NP、NK、N、P、K),适当增施K肥有利于提高土壤微生物中真菌的比例.