亚热带典型地貌下旱地和水田可溶性有机物化学组成特征

作者：郑小东; 陈香碧; 胡亚军; 苏以荣^*

来源：土壤, 2019, 51(06): 1114-1121.

DOI：10.13758/j.cnki.tr.2019.06.010

• 可溶性有机物
• 化学组成
• 旱地
• 水田
• 休闲期
• 耕作期

阐明亚热带典型地貌下旱地与水田土壤可溶性有机物(DOM)化学组成差异可为农田土壤DOM稳定性评价提供理论依据。研究采用XAD-8树脂分组和热裂解气质联用仪(Py-GCMS)技术,分析比较休闲期、耕作期亚热带喀斯特山区、丘陵区及平原湖区旱地和水田土壤DOM化学组成特征。结果表明:休闲期,亲、疏水性可溶性有机碳(DOC)含量以水田(10.2、33.4 mg/kg)显著高于旱地(4.15、12.8 mg/kg),耕作期无显著性差异。与休闲期相比,耕作期水田亲、疏水性DOC含量均显著降低,而旱地亲、疏水性组分DOC含量在两个时期间保持相对稳定。休闲期旱地和水田土壤DOM中有机酸相对比例分别为31.9%、35.6%,耕作期显著降至17.9%、20.0%(P<0.05)。脂类相对比例趋势与有机酸相反,旱地和水田土壤DOM中脂类相对比例在休闲期分别为55.0%、49.5%,耕作期显著增至70.1%、62.9%(P<0.05)。Adonis分析表明,亲、疏水性DOC含量在旱地和水田、休闲期和耕作期差异显著(P<0.05);DOM化学组成在不同时期(休闲期和耕作期)及地貌(喀斯特山区和丘陵区、丘陵区和平原湖区)差异显著(P<0.05)。Random Forest分析表明,有机酸和脂类参与微生物代谢过程,在休闲期和耕作期差异显著(P<0.05);芳香化合物作为DOM稳定性组分,在不同地貌区差异较大(P<0.05)。总体上,田间条件下水田DOC比旱地DOC对时期响应更敏感,且土壤DOM中微生物代谢相关组分(有机酸、脂类)和稳定性组分(芳香族化合物)在不同时期及地貌区的差异性不同,这对评价旱地和水田土壤DOM稳定性及土壤有机碳积累具有一定的参考意义。

• 单位
  中国科学院亚热带农业生态研究所; 中国科学院大学