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1.
施用有机肥是提高土壤有机碳(SOC)含量、促进土壤团聚体形成和改善土壤结构的重要措施。本研究旨在探讨长期作物残留和投入有机物料对水稻土团聚体分布及稳定性的影响,分析不同粒级团聚体的固碳特征及其与团聚体形成的相关性,以及土壤和不同粒级团聚体对累积碳投入的响应。长期定位施肥试验始于1986年,设不施肥(CK)、单施化肥(CF)、秸秆化肥混施(RS)、低量粪肥配施化肥(M1)和高量粪肥配施化肥(M2)5个处理。2009年采集0~10 cm土壤样品,测定总土以及大团聚体(LM,2 mm)、较大团聚体(SM,0.25~2 mm)、微团聚体(MA,0.25~0.053 mm)和黏粉粒(SC,0.053 mm)的质量比例及其SOC浓度,并分析闭蓄于SM内部的颗粒有机物(POM)、微团聚体(MA-SM)和黏粉粒(SC-SM)的质量含量和SOC浓度。结果表明,与CK和CF比较,有机肥混施化肥处理(RS、M1和M2)均显著提高了LM和SM的质量比例和平均当量直径(MWD),降低了SC质量含量;两个粪肥配施化肥处理(M1和M2)的效果优于秸秆化肥混施(RS),但是M1和M2间差异不显著;单施化肥则降低了稳定性团聚体的比例。团聚体的SOC浓度没有随粒级增大而增加,各处理均为LM和SM结合的SOC浓度最高,其次为SC,最小为MA。与CK比较,有机肥混施化肥处理均显著提高了各粒级团聚体的SOC浓度。总土SOC的增加主要取决于SM的SOC含量,而MA-SM组分决定了SM固持SOC的能力。总土、LM和SM的SOC含量以及从SM分离出的POM、MA-SM和SC-SM的SOC含量均与累积碳投入量呈显著正相关,但总土分离出的MA和SC的SOC含量对累积碳投入量反应不敏感,表现出碳饱和迹象。因此,尽管长期大量施用有机物料促进了红壤性水稻土大团聚体的形成和团聚体稳定性,增加了其SOC的固持,但有机质可能不是该土壤水稳性团聚体形成的最主要黏结剂。  相似文献
2.
郭菊花  陈小云  刘满强  胡锋  李辉信 《土壤》2007,39(5):787-793
土壤采自江西省红壤研究所历经22年的肥料定位试验地,各施肥处理为:不施肥(CK)、施N肥(N)、施P肥(P)、施K肥(K)、施N、P肥(NP)、施N、K肥(NK)、施N、P、K肥(NPK)、施双倍N、P、K肥(2NPK)、施N、P、K肥和有机肥(NPK OM).研究了不同施肥处理对水稻土团聚体分布的影响以及土壤有机C、N在各级团聚体上赋存的情况.研究结果表明:有机C、N主要分配在2~0.25 mm的大团聚体上,C/N比随着团聚体粒级的减少而降低;水稻土团聚体的形成与有机C(SOC)密切相关,表现出与“层次性“机制相符的现象;施P、K、NK肥和NPK OM显著提高大团聚体的含量和团聚体的稳定性;NPK OM也显著提高土壤有机C、N和各级团聚体上的有机C、N的含量.  相似文献
3.
添加生物质黑炭对红壤结构稳定性的影响   总被引:12,自引:0,他引:12       下载免费PDF全文
叶丽丽  王翠红  周 虎  彭新华 《土壤》2012,44(1):62-66
本研究通过室内恒温恒湿控制试验,研究添加黑炭、秸秆在分解过程中对土壤抗破碎性及团聚体稳定性等土壤生物、物理特征的影响。黑炭是在400℃缺氧状态下水稻秸秆焚烧而制成的。实验包括不添加任何物料的对照(CK)、添加黑炭(BC)、黑炭+氮磷钾肥(BC+NPK)、秸秆(Straw)、秸秆+氮磷钾肥(Straw+NPK)等5个处理。研究结果表明,经过55天恒温(25℃)恒湿(田间持水量的40%)培养,黑炭分解速度很慢,通过换算,其周转周期约为1400年,而秸秆周转周期仅为7年,配施氮磷钾能加速黑炭和秸秆的分解。添加黑炭没有提高土壤抗破碎能力和土壤团聚体稳定性(P>0.05),而秸秆则相反(P<0.05)。该研究结果表明生物质黑炭不能像其他有机物料一样提高土壤微生物活性和土壤结构稳定性。  相似文献
4.
耕作对土壤有机物和土壤团聚体稳定性的影响   总被引:8,自引:8,他引:15  
Agricultural sustainability relates directly to maintaining or enhancing soil quality. Soil quality studies in Canada during the 1980‘s showed that loss of soil organic matter (SOM) and soil aggregate stability was standard features of non-sustainable land management in agroecosystems. In this study total soil organic carbon (SOC), particulate organic matter (POM), POM-C as a percentage of total SOC, and aggregate stability were determined for three cultivated fields and three adjacent grassland fields to assess the impact of conventional agricultural management on soil quality. POM was investigated using solid-state ^13C nuclear magnetic resonance (NMR) to determine any qualitative differences that may be attributed to cultivation. Results show a highly significant loss in total SOC, POM and aggregate stability in the cultivated fields as compared to the grassland fields and a significant loss of POM-C as a percentage of total SOC.Integrated results of the NMR spectra of the POM show a loss in carbohydrate-C and an increase in aromatic-C in the cultivated fields, which translates to a loss of biological lability in the organic matter. Conventional cultivation decreased the quantity and quality of SOM and caused a loss in aggregate stability resulting in an overall decline in soil quality.  相似文献
5.
LI Jiang-Tao  ZHANG Bin 《土壤圈》2007,17(5):568-579
Wet stability, penetration resistance (PR), and tensile strength (TS) of paddy soils under a fertilization experiment for 22 years were determined to elucidate the function of soil organic matter in paddy soil stabilization. The treatments included no fertilization (CK), normal chemical fertilization (NPK), double the NPK application rates (2NPK), and NPK mixed with organic manure (NPK+OM). Compared with CK, Fertilization increased soil organic carbon (SOC) and soil porosity. The results of soil aggregate fragmentation degree (SAFD) showed that fast wetting by water was the key fragmentation mechanism. Among the treatments, the NPK+OM treatment had the largest size of water-stable aggregates and greatest normal mean weight diameter (NMWD) (P ≤ 0.05), but the lowest PR and TS in both cultivated horizon (Ap) and plow pan. The CK and 2NPK treatments were measured with PR 〉 2.0 MPa and friability index 〈 0.20, respectively, in the Ap horizon, suggesting that the soils was mechanically unfavourable to root growth and tillage. In the plow pan, the fertilization treatments had greater TS and PR than in CK. TS and PR of the tested soil aggregates were negatively correlated to SOC content and soil porosity. This study suggested that chemical fertilization could cause deterioration of mechanical properties while application of organic manure could improve soil stability and mechanical properties.  相似文献
6.
转移矩阵法评价土壤团聚体的稳定性   总被引:8,自引:2,他引:6       下载免费PDF全文
团聚体稳定性是土壤的基本性质,反映了土壤肥力的高低。在3个合理假设的基础上,通过建立干筛和Yoder法湿筛结果之间的转移矩阵,并通过不同径级团聚体的保存率构造了团聚体稳定性指数。该稳定性指数与文献结果具有良好的一致性,说明了转移矩阵方法可用于土壤团聚体稳定性的评价。同时利用该方法分析了不同径级团聚体抗破裂能力大小,发现降雨模拟、干湿循环(1次)、干湿循环(10次)和Yoder湿筛法影响的团聚体粒径并不相同。>0.25 mm水稳性团聚体含量虽然在整体上与团聚体的稳定性具有良好的相关性,但并不是随着>0.25 mm水稳性团聚体含量的增高,每个径级范围的团聚体稳定性增强。该方法可充分利用团聚体分析所得的信息,为进一步认识土壤团聚体的稳定性提供方法支撑。  相似文献
7.
以黑土为供试土壤,采用化学试剂模拟根系分泌物进行室内培养试验,研究低分子量根系分泌物及主要组分对土壤微生物活性及团聚体稳定性的影响.结果显示,与对照相比,低分子量根系分泌物及主要组分短期内均显著提高了土壤微生物的活性,促进了>250μm大团聚体,尤其是>2 000μm团聚体的形成,显著增强了土壤团聚体的稳定性.低分子量根系分泌物中葡萄糖组分有利于土壤中细菌的生长,从而在细菌活动的驱动下,促进了微团聚体的形成;苹果酸和谷氨酸组分则有利于真菌的生长和繁殖,在真菌菌丝网络的缠绕和牯结作用下,促使微团聚体进一步胶结形成大团聚体.因此,低分子量根系分泌物中各主要组分共同参与并影响土壤的团聚化过程,改善根际微区土壤的结构,以利于植物根系的生长.  相似文献
8.
活性有机碳含量和土壤团聚体的形成与稳定在长期人为扰动土壤上有重要作用。通过分析稻麦轮作土壤上长期(>20年)施用畜禽粪便和化肥土壤活性有机碳含量、团聚体稳定性及活性有机碳与团聚体稳定性的关系,研究了人为扰动下土壤施肥管理对土壤活性碳和团聚体稳定性的影响。研究结果显示,与施用化肥比较,施用畜禽粪便显著提高了土壤总有机碳(SOC)和颗粒有机碳(POC)、可溶性有机碳(DOC)、热水提取态有机碳(HWOC)及土壤碳水化合物态碳(SCC)等活性有机碳库含量(p<0.05),其中HWOC含量是施用化肥处理的1.7~2.4倍。施用畜禽粪便土壤团聚体稳定性指数大团聚体颗粒百分含量(PMI)、抗糊化指数(ASI)和标准化平均重量直径(NMWD)指数分别是施用化肥土壤的1.31,3.39,2.14倍,显著高于施用化肥土壤(p<0.05),其中施用猪粪处理土壤团聚体稳定性最高。稳定性评价指数PMI、ASI以及NMWD间有极显著相关(p<0.01)。SOC和POC含量与土壤团聚体稳定性指数间没有相关性(p>0.05);SCC与团聚体稳定性指数间相关性较弱;DOC和HWOC与团聚体稳定性指数间则表现为显著或极显著相关。研究结果说明,...  相似文献
9.
为了探索果业生产和果园管理措施对土壤质量的影响,选取了渭北旱源苹果主产区彬县10a幼龄和21a老龄苹果园0~ 40cm土壤为研究对象,以农田为对照,采用干筛法和湿筛法研究了不同种植年限果园土壤团聚状况与演变趋势.结果表明:渭北地区土壤机械稳定性团聚体以< 0.25 mm微团聚体为优势级别,仅0~20cm处随园龄递增果园土壤团聚化趋势较为明显,>0.25 mm土壤团聚体含量(DSAC0.25)、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均显著增大,团聚体分形维数(D)递减,但是,10~ 0.25 mm和5~1 mm最有价值团聚体和团聚体系数(KCTP)均在递减.渭北土壤水稳性团聚组成中约60%为<0.25 mm微团聚体,在0~ 30 cm处土壤水稳性团聚体的MWD、GMD和WSAC0.25呈现为农田(对照CK)>10a果园>21a果园,随园龄递增有明显增大趋势.>0.25 mm团聚体的破坏率(PAD0.25)随园龄增加显著增大,递增幅度随土层深度增加而递减.相关分析表明,土壤总有机碳(TOC)、颗粒态有机碳(POC)与机械稳定性团聚体各项指标呈极显著相关,土壤碳酸钙含量、黏粒含量与水稳定团聚体多项指标呈极显著相关,PAD0.25与土壤理化性质呈显著相关.研究表明,果树种植在表观上明显提高了渭北地区表层0 ~ 20 cm土壤机械稳定性大团聚体数量,增强了土壤抗风蚀能力,但却显著降低了土壤团聚体的农艺质量及其稳定性,果园土壤团聚体的农艺质量显著退化与有机物及碳酸钙含量递减有着直接关系.  相似文献
10.
前期土壤含水率对红壤团聚体稳定性及溅蚀的影响   总被引:5,自引:4,他引:1       下载免费PDF全文
为了探究前期含水率对南方红壤团聚体稳定性及溅蚀的影响,选取泥质页岩和第四纪红黏土发育的4个典型红壤为研究对象,就5个前期含水率(3%、5%、10%、15%、20%)条件下3~5 mm团聚体水稳定性特征及其与溅蚀的关系进行了初步的探讨。结果表明,消散作用是团聚体破碎最有效的机制,土壤前期含水率越大,团聚体破碎程度越小。随着前期含水率的升高,泥质页岩发育的2种红壤水稳性团聚体平均质量直径(MWDwa)显著增大;第四纪红黏土发育的2种红壤水稳性团聚体平均质量直径(MWDwa)先增大后减小,拐点出现在含水率为15%条件下。泥质页岩发育2种红壤溅蚀量随前期含水率的升高显著减小;第四纪红黏土发育2种红壤溅蚀量随前期含水率的升高呈现先减小后增大的趋势,在含水率为15%时达到最小。团聚体水稳性较高的土样,溅蚀粒径分布呈双峰曲线分布,主要分布1~0.5和<0.05 mm范围内,且前期含水率越高,<0.05 mm溅蚀颗粒含量越大;而团聚体水稳定性较差的土样,除前期含水率为20 %外,溅蚀粒径分布呈单峰曲线分布,主要分布在0.25~1mm。该结果为红壤区农业水土工程及机侵蚀机理研究提供一定的参考,对完善坡面水蚀模型具有一定的参考价值。  相似文献
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