长期不同施肥对塿土团聚体胶结剂的影响

【目的】土壤团聚体是土壤结构的基本单元,其形成和稳定与土壤中各种胶结剂的胶结作用有关,而团聚体胶结剂受土壤管理措施的影响,其中不同的施肥量及施肥措施影响作物生长进而影响土壤团聚体的胶结剂。本研究利用冬小麦一夏玉米轮作体系中不同施肥模式的(?)土长期定位试验,通过研究不同施肥模式对团聚体胶结剂的影响探讨(?)土团聚体的形成和分布的机理。【方法】试验设不施肥(CK)、单施氮(N)、氮磷(NP)、氮钾(NK)、磷钾(PK)、氮磷钾(NPK)、秸秆还田与氮磷钾(SNPK)、有机肥与氮磷钾(M1NPK和M2NPK)配施共9个处理。于2011年冬小麦收获前和2013年冬小麦收获后测定土壤团聚体胶结剂包括真菌菌丝密度、五碳糖、六碳糖、碳酸钙、粘粒以及游离氧化铁铝。【结果】不同施肥处理显著影响土壤表层(0-10 cm)和亚表层(10-20 cm)土壤团聚体胶结剂的含量。在0-10 cm土层,长期秸秆还田、有机肥与化肥配施处理与CK相比均显著降低了土壤菌丝密度也降低了碳酸钙含量但显著提高了土壤五碳糖和六碳糖含量而对粘粒(M2NPK除外)、游离氧化铁以及游离氧化铝含量没有显著影响。长期施用氮磷化肥(NP、NPK)也显著提高了土壤五碳糖含量显著降低了碳酸钙含量,提高了粘粒含量,降低了土壤菌丝密度对六碳糖、游离氧化铁和游离氧化铝含量没有影响。N、NK、PK处理的土壤五碳糖含量显著提高粘粒和游离氧化铁含量也有所提高,但对菌丝(PK除外)、六碳糖、碳酸钙以及游离氧化铝含量没有影响。10-20 cm土层,长期秸秆还田、有机肥与化肥配施与CK相比也提高了五碳糖和六碳糖含量显著降低了土壤菌丝密度和游离氧化铝含量而碳酸钙、粘粒、游离氧化铁差异不显著。长期施用氮磷化肥显著提高了土壤五碳糖含量,降低了土壤菌丝密度以及游离氧化铝含量但是六碳糖、碳酸钙、粘粒、游离氧化铁含量与CK没有差异。长期不施氮或不施磷处理与CK相比土壤五碳糖、六碳糖、碳酸钙以及游离氧化铁的含量显著提高但游离氧化铝含量显著降低而对菌丝和粘粒含量没有影响。不同团聚体胶结剂与团聚体平均重量直径的线性相关分析表明机械稳定性团聚体平均重量直径与碳酸钙含量呈极显著正相关、与游离氧化铁显著正相关与五碳糖和六碳糖极显著负相关。水稳性团聚体平均重量直径分别与菌丝密度、碳酸钙极显著正相关,与游离氧化铁显著正相关与五碳糖达显著负相关。【结论】团聚体胶结剂与平均重量直径的多元逐步回归分析表明,碳酸钙是影响(?)土团聚体稳定性唯一显著的胶结剂。     

长期有机无机肥配施改变了土团聚体及其有机和无机碳分布

【目的】研究小麦-玉米轮作体系长期有机无机肥配施对土土壤水稳性团聚体分布及其有机碳、无机碳含量的影响,以了解土碳固存机制对施肥的响应。【方法】依托21年长期肥料定位试验,采集不施肥（CK）和施用有机无机肥（MNPK）处理0—10、10—20和20—30 cm土层土样,利用湿筛法分析不同大小水稳性团聚体的质量百分比、原土和团聚体中有机碳和无机碳含量。【结果】长期有机无机肥配施显著降低各个土层＞1 mm团聚体百分含量,显著增加0—20 cm土层0.25—1 mm团聚体百分含量。长期有机无机肥配施较对照显著降低了所有土层平均重量直径（MWD）,3个土层分别降低26.6%、38.3%和62.4%。显著降低了20—30 cm土层几何平均直径（GMD）,但对0—20 cm土层GMD值没有影响。有机无机肥配施较不施肥显著增加原土所有土层有机碳含量,3个土层有机碳含量分别增加150%、97%和42%;也增加了0—10 cm和10—20 cm土层所有级别团聚体有机碳的含量,其中0—10 cm土层＞2、1—2、0.5—1、0.25—0.5以及＜0.25 mm土壤团聚体有机碳含量增加幅度分别为163%、160%、111%、86%和61%,10—20 cm的增加幅度分别为97%、109%、118%、39%和45%,团聚体有机碳含量随团聚体增大而增加。长期有机无机肥配施显著增加20—30 cm土层无机碳含量,增加幅度为28.2%。另外,0—10 cm土层有机无机肥配施土壤大团聚体无机碳含量较对照有降低的趋势,其中＞2 mm和0.25—0.5 mm团聚体无机碳含量显著降低;10—20 cm土层影响不显著;而20—30 cm土层有机无机肥配施均显著增加了各团聚体无机碳含量,增幅为22.1%—36.6%。土大于50%的有机碳储存在＜0.25 mm的微团聚体中,1—2 mm团聚体储存最少（＜10%）。长期有机无机肥配施降低了＞2 mm和＜0.25 mm团聚体有机碳分配比例,其中0—10 cm土层分别降低了4.33%和13.78%,10—20 cm土层分别降低10.24%和7.81%。显著增加了0.5—1 mm和0.25—0.5 mm团聚体的有机碳分配比例,0—10 cm土层分别增加13.8%和5.66%,10—20 cm土层分别增加13.46%和5.41%。长期有机无机肥配施增加0—10 cm和10—20 cm土层0.5—1 mm和0.25—0.5 mm团聚体的无机碳分配比例,0—10 cm和10—20 cm增加量分别为9.03%、4.59%和9.28%、6.96%;显著降低了＞2 mm团聚体无机碳所占比例,分别降低6.95%和12.53%;对于20—30 cm土层,长期有机无机肥配施显著增加＜0.25 mm团聚体的无机碳分配比例,增加量为18.89%;显著降低了＞2 mm和1—2 mm团聚体无机碳分配比例,分别降低16.67%和5.28%。【结论】长期有机无机肥配施通过影响土团聚体分布以及碳在团聚体中的分配比例而增加有机碳固定。另外,GMD作为衡量土团聚体稳定性的指标较MWD更合理。