江汉平原不同利用方式下水稻土中有机碳特点

【摘要】：本文通过分析土壤有机碳在土壤剖面、团聚体、轻重组中的分布组成及其稳定性等,探讨了江汉平原果园、老旱田、老水田、水旱轮作、水改旱和旱改水六种利用方式下水稻土有机碳的特点及影响有机碳固定的因素。取得的主要结果有: 1、有机碳含量在土壤剖面分布差异较大,随着土壤深度的增加而降低。不同利用方式下土壤有机碳、活性有机碳含量也有较大差异,表现为:老水田土壤水改旱土壤水旱轮作土壤老旱田土壤果园土壤旱改水土壤;其中,水耕土壤有机碳含量较高、稳定性相对较差。 2、供试表层土壤有机碳腐殖化程度均较高,腐殖质碳含量以胡敏素碳最高(9.99g/kg～21.93g/kg),其次是胡敏酸碳(2.09g/kg～5.24g/kg)和富里酸碳(1.31g/kg～3.14g/kg)。不同利用方式下腐殖质碳顺序为老水田土壤水改旱土壤水旱轮作土壤老旱田土壤果园土壤旱改水土壤;表层土壤中重组组分高于轻组组分,而有机碳含量轻组高于重组,其中有65.83%～76.06%的土壤有机碳分布在重组组分中,重组有机碳含量对总有机碳的影响较大,固定有机碳的贡献较大。 3、供试土壤团聚体组成均以2～20μm粒径数量最多,其次是2μm和20～50μm粒径,所有50μm粒径团聚体占团聚体总量的80.83%～94.13%,在团聚体组成中占据主体。团聚体有机碳含量跟团聚体粒径有关,不同利用方式下有机碳含量的峰值都出现在200～2000μm团聚体,其余团聚体表现为50μm粒径团聚体有机碳含量比50μm粒径团聚体的高;不同粒径土壤团聚体有机碳稳定性以2～20μm团聚体最高(69.92%～75.38%),其次为2μm团聚体(66.72%～71.27%),20～50μm团聚体最低(62.32%～70.40%),旱作利用方式较水耕利用方式下的强;土壤有机碳总量受到团聚体组成影响,2μm团聚体和2～20μm团聚体中有机碳的增加对土壤总有机碳积累的贡献较大。有66.30%～86.56%分布在50μm粒径团聚体中,小团聚体固碳作用较大。 4、土壤有机碳含量受到多种因子的影响。其中,土壤有机碳含量随着pH值和2∶1型矿物含量的减少而增加,随着非晶形铁和1∶1型矿物含量的增加而增加。其原因可能与微生物活性、电荷性质相反导致的吸附以及有机碳在粘土矿物上积累时氧化铁的键桥作用有关。 5、土壤采取水耕利用方式有利于提高土壤肥力、减缓温室效应,其中20μm团聚体起重要作用;为了进一步发挥土壤在农业生产和在全球气候变化中的积极作用,采用合理的农业措施是关键。