不同施肥处理红壤生物活性有机碳变化及与有机碳组分的关系

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1、土壤(Soils),2007,39(4):633~632不同施肥处理红壤生物活性有机碳①变化及与有机碳组分的关系徐江兵，何园球，李成亮，刘晓利，姜灿烂(中国科学院南京土壤研究所，南京210008)摘要：采用物理分组方法对长期不同施肥处理的旱地红壤有机碳组分进行了区分，布置室内培育试验观测了培养过程中土壤有机碳的矿化动态，通过拟合一级动力学方程计算土壤生物活性有机碳库量。研究结果表明，不同施肥处理的土壤中，轻组有机碳(LF-C)、团聚体包裹的粗颗粒有机碳(iPOMc-C)及细颗粒有机碳(iPOMf-C)、矿物结合态有机碳(mSOC)分别占总有机碳的7%~10%、0.5%~1.5%、4%

2、~7%、76%~85%，并与总有机碳(TOC)含量显著相关；厩肥处理显著增加了各组分含量，其作用优于绿肥处理和单施无机肥处理(CK)；培养过程中土壤有机碳矿化动态符合一级反应动力学方程；有机无机肥配施处理的土壤生物活性有机碳库(C0)显著提高；和绿肥相比，厩肥处理中生物活性有效碳库(C0)增加幅度更大，但其周转速率常数k更小；各组分有机碳含量与C0含量均达到极显著(p＜0.01)相关，但除LF-C外其余有机碳组分占TOC的百分率均与C0达到极显著水平。关键词：施肥；红壤；生物活性有机碳；一级动力学方程中国分类号：S158土壤有机碳是反映土壤肥力和评价土壤质量的重制订针对性措施。要指标

3、，在调节土壤理化性质、提供作物养分、改善1材料与方法土壤结构和减少环境负面影响等方面具有重要作用。但是，在较短时间段内，土壤有机碳总量对人为活动1.1试验地概况[1-2]和环境因子变化的响应较不灵敏，需要通过一些活长期试验位于中国科学院红壤生态试验站（北纬性指标反映土壤有机碳和土壤质量变化，这些活性指28°15′20″,东经116°55′30″）内，该站地处中亚热带,年标主要指土壤中有效性较高、易被土壤微生物分解利均温17.6℃，年降雨量1794.7mm，年蒸发量1318mm，[3]用、对植物养分供应有最直接作用的那部分有机碳，降雨集中于每年的3—6月份，无霜期261天。试验始包括微

4、生物生物量碳，轻组有机碳，易矿化有机碳和于1989年，设单施无机肥处理和有机无机肥配施处[4]可溶性有机碳等。但这些不同有机碳组分在概念上2理，每处理设3个重复，小区面积33m。本试验选用有重叠，单一的指标很难表征土壤活性有机碳库。施有机无机肥配施处理中的对照(CK，单施无机肥[5]肥是提高红壤有机碳水平的重要措施，旱地红壤中NPK)，厩肥+NPK(厩肥)，绿肥+NPK(绿肥)3种处有机肥对土壤有机碳、氮、磷等含量的影响已有相应[6]理。供试土壤为第四纪红色黏土发育的退化红壤。轮的报道，但对有机碳组分及生物活性有机碳库量的作制在1994年以前主要是花生-油菜轮作，以后改为影响方面的研

5、究较少。2一季花生。无机肥的施用量为：尿素75kg/hm，钙镁借助生态模型来研究活性有机碳库是另一种重要22[7-9]磷肥63.75kg/hm，硫酸钾100kg/hm；有机碳输入量的方法。本文对长期施肥处理的旱地红壤的团聚体2中有机碳组分进行测定，并对其进行室内矿化培育，分别为：厩肥处理约1033kg/hm(C/N为7.3)；绿肥处2采用一级动力学方程来估测红壤中生物活性有机碳库理926kg/hm(C/N为11.9)。有机物料的养分含量如表的大小和周转速率，讨论有机碳组分与生物活性有机1所示。试验开始时土壤理化性质：有机碳3.71g/kg，碳库间的关系，旨在探讨不同施肥措施的效果，以

6、便全N0.34g/kg，全P0.5g/kg，全K10.6g/kg。①基金项目：国家自然科学基金项目(40671108)资助。作者简介：徐江兵（1981—），男，江苏如皋人，硕士研究生，从事有机碳循环和转化方面的研究。E-mail:jiangbxu@126.com628土壤第39卷统计分析采用Excel2003和SPSS13.0进行，绘图表1供试有机物料的养分含量(g/kg,烘干基)采用Origin7.5进行。Table1Nutrientcontentsoforganicmanures(drymatter)usedinthetest2结果与讨论有机物料有机C全N全P全K绿肥265.03

7、6.523.052.02.1不同施肥处理对红壤有机碳组分的影响厩肥386.032.410.239.9长期有机无机肥配施显著提高了表层土壤有机碳注：数据来源于文献[6]。含量(表2)，单施无机肥、绿肥、厩肥分别使土壤中有机碳含量提高了2.45g/kg，4.12g/kg，5.83g/kg，年1.2采样及分析方法增长率分别为3.9%、6.5%、9.2%，有机无机肥配施的样品采集在2004年9月(收完花生后1个月)进效果显著优于单施无机肥，不同有机肥由于其自身的行