秸秆还田条件下盐渍土团聚体中有机碳化学结构特征

作者：裴志福; 红梅^*; 兴安; 张月鲜; 温馨; 赵卉鑫; 沈钦国

来源：应用生态学报, 2021, 32(12): 4401-4410.

DOI：10.13287/j.1001-9332.202112.021

• 秸秆还田
• 团聚体有机碳
• 物理组分
• 红外光谱

为揭示秸秆还田后盐渍土团聚体中有机碳分布规律和化学结构特征,本研究以苏打碱化潮土为对象,于2020年设置0(CK)、2100(ST1)、4200(ST2)、6300(ST3)、8400(ST4)和10500 kg·hm-2(全量还田,ST5)6个不同秸秆还田用量处理,通过物理分组方法并结合红外光谱技术,测定土壤各粒级团聚体及内部不同组分有机碳含量和红外光谱特征。结果表明:1)随着秸秆还田量增加,土壤及各级团聚体有机碳含量均呈增加趋势。2)不同秸秆还田处理均显著提高了53-250μm团聚体轻组有机碳(LOC)含量;与CK相比,ST3、ST4处理显著提高250～2000μm团聚体中矿物结合有机碳(MOC)和53～250μm团聚体中细颗粒有机碳(fPOC)含量;团聚体内部不同组分有机碳含量由高到低均表现为:LOC>MOC>POC;250～2000μm团聚体内部fPOC含量高于粗颗粒有机碳(cPOC)含量。3)主成分分析结果显示,秸秆还田对团聚体不同组分有机碳化学结构的影响较小,有机碳化学结构差异主要受粒级的影响。4)>250μm粒级团聚体有机碳主要来源于芳香碳和多糖,53～250μm粒级团聚体有机碳主要来源于单糖和多糖等碳水化合物,<5 3μm黏粒有机碳主要来源于脂肪碳、烷基碳、芳香碳和酚醇化合物;不同粒级团聚体内部LOC主要来源于脂肪碳、芳香碳、酚醇化合物,颗粒有机碳(POC)主要来源于碳水化合物,MOC主要来源于烷基碳。综上,秸秆还田短期内能够提高土壤团聚体有机碳含量,但对团聚体有机碳化学结构无显著影响,且不同团聚体内部相同粒级组分有机碳化学结构相似,随着粒径减小,有机碳含量增加,化学结构趋于稳定。因此,秸秆还田短期内可促进盐渍土团聚体对有机碳的固定,但不改变有机碳化学结构特征,同时,土壤有机碳在团聚体中的存在位置和受保护程度是影响有机碳化学结构的主要因素。

• 单位
  内蒙古农业大学