培肥措施对复垦土壤轻重组有机碳氮的影响

为揭示复垦土壤轻重组分有机碳氮随复垦年限和培肥措施变化的特征,采用密度分组方法研究了不施肥(CK)、单施化肥(CF)、单施有机肥(M)、有机无机配施(MCF)和生物有机肥与化肥配施(MCFB)5种培肥措施下复垦4,8年土壤轻重组分碳氮含量及碳氮比变化规律。结果表明:复垦土壤总有机碳氮与轻重组有机碳氮含量变化趋势总体均表现为随复垦年限的增加而显著提高。经过8年复垦,不同处理间,单施有机肥对总有机碳(TOC)、总有机氮(TON)、轻组有机碳(LFOC)、重组有机碳(HFOC)与轻组有机氮(LFON)、重组有机氮(HFON)的提高效果总体优于其他处理,与生土相比,增加幅度分别为148.10%,68.09%,163.68%,129.51%,35.00%,92.59%。土壤轻组组分C/N>重组组分C/N,土壤轻组组分C/N总体表现为随复垦年限增加而提高,以单施化肥最高,达25.48;重组C/N表现为随复垦年限增加而降低,以单施化肥最低,为6.44。施肥对土壤碳氮库管理指数影响显著,各施肥处理均以生物有机肥与化肥配施处理效果最好。综合来看,在等量养分投入的情况下,单施有机肥更有利于采煤塌陷区复垦土壤总有机碳氮库及轻重组有机碳的积累,单施化肥更大程度促进了轻组组分有机碳和重组组分有机氮的提升幅度。

桃园生草对土壤有机碳及活性碳库组分的影响

果园生草是解决传统清耕引起的水土流失、土壤有机质减少、土壤肥力下降和果品品质变劣的果园地面管理措施之一。阐明不同牧草种类对土壤有机碳及其活性组分的影响是实现果园土壤生态管理、促进有机果品生产技术体系完善和果园土壤质量提高过程中亟待解决的问题。通过研究桃园人工种植黑麦草和毛苕子对土壤总有机碳(TOC)及其活性组分(微生物量碳(MBC)、水溶性有机碳(WSOC)、轻组有机碳(LFOC)、重组有机碳(HFOC)以及团聚体有机碳)的影响,探明豆科牧草与禾本科牧草种植对桃园土壤有机碳及其组分的影响及其差异。结果表明:与清耕对照(CK)相比,种植黑麦草后土壤TOC、MBC和WSOC分别提高了5.13%、76.4%和18.1%,种植毛苕子土壤LFOC提高了11.3%,土壤HFOC降低了13.2%,但对土壤TOC、MBC和WSOC未产生显著影响。此外,黑麦草显著提高土壤较大粒级(>74μm)团聚体有机碳含量,而毛苕子则显著降低土壤较小粒级(<2000μm)团聚体有机碳含量。对提高TOC而言,在桃园种植禾本科牧草黑麦草优于豆科牧草毛苕子。土壤MBC、WSOC、LFOC以及HFOC可以作为指示桃园土壤质量提高与否、表征土壤有机碳变化的敏感指标。

添加木本泥炭改良剂对矿区新复垦耕地土壤有机碳组分的影响

土壤优质耕作层一次性工程化快速构建技术是目前研究的热点问题。研究选取山西省大同市某矿区新复垦耕地为研究区,将基于木本泥炭改良剂的一次性工程化快速构建优质耕作层技术应用于煤矿区,探讨其技术可行性及其对复垦区土壤养分和有机碳及其组分的影响机制。试验设4个处理,即不施肥处理(CK)、常规施肥+腐熟秸秆(DZ)、木本泥炭+腐熟秸秆+生物激发剂+常规施肥(MT)和秸秆还田+常规施肥(DB,为研究区周边高产农田)。在作物收获后采集0~20 cm耕层土样,测定土壤基础养分指标和土壤总有机碳(TOC)、微生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)、水溶性有机碳(WSOC)、颗粒有机碳(POC)、轻、重组有机碳(LFOC、HFOC),并测定作物产量。结果表明,MT处理显著降低了土壤pH,且添加木本泥炭等有机物料处理中土壤肥力均有不同程度的提高,作物产量显著增加;MT处理显著增加了土壤中有机碳及其碳组分含量,TOC、MBC、EOC、WSOC、POC、LFOC和HFOC较CK分别提高82.30%、146.84%、57.23%、92.95%、565.22%、280.64%和46.11%,以POC含量增加最为显著;土壤有机碳各组分间关系密切,全氮、全磷、全钾和碱解氮与土壤有机碳各组分呈极显著相关。综合来看,木本泥炭等有机物料的添加可以快速提升矿区复垦地土壤有机碳及其碳组分含量,增强碳稳定。以添加木本泥炭为主的一次性工程化措施是改善矿区贫瘠土壤、快速培肥地力的最佳模式。

土壤碳组分及其环境意义概述

气候变化是当下的热门话题,碳的源汇问题也倍受关注。土壤碳库是陆地最大的碳库,土壤有机碳又是土壤极为重要的组成部分,而土壤有机碳的不同组分具有不同的周转方式及其环境意义。本文阐述了几种主要土壤有机碳组分(水溶性有机碳、微生物量碳、颗粒有机碳、轻组和重组有机碳、土壤黑碳)的环境意义、周转方式及其研究进展,认为对土壤有机碳组分进行耦合研究具有理论和实践意义。