土壤改良对土壤水水化学及碳酸盐岩溶蚀的CO_2净消耗量的影响

为研究利用滤泥与不同有机肥搭配对岩溶土壤进行改良增加无机碳汇的最佳实施方案,在果化示范区开展了滤泥、滤泥+秸秆+沼液和滤泥+秸秆+牛粪等三种土壤改良方案试验,在各个改良地和对照地埋放标准溶蚀试片和土壤水收集器,测试一年试片溶蚀速率和不同月份土壤水主要阴阳离子浓度。结果表明:滤泥中含有大量钙盐和硫酸盐,导致土壤水类型为Ca-SO_4。各个改良地和对照地土壤水中参与岩溶作用的[Ca^(2+)+Mg^(2+)]/HCO^-_3(当量浓度)均大于1,表明外源酸参与了土壤中碳酸盐岩溶蚀。施肥高峰期,试验区本底土壤CO_2净消耗量出现负值,原因是硝化作用产生的H^+与土壤水中HCO^-_3发生脱气作用,导致CO_2从水中逸出。单施滤泥改良后,滤泥有机酸显著提高了试片溶蚀速率,但土壤水pH值降低,H^+的大量存在导致脱气作用加剧,年均碳酸贡献率为-0.32,年均减少CO_2净消耗量0.66 mmol·L^(-1)。滤泥配施秸秆和牛粪引起8月脱气作用加剧,其他月份同样削弱了脱气作用,最终导致CO_2年均净消耗量几乎不变。滤泥配施秸秆和沼液大大削弱了单施滤泥引起的脱气作用,同时减小了土壤中碳酸盐岩溶蚀速率的增强程度,最终导致CO_2年均净消耗量增加了0.065 mmol·L^(-1),该方案为最佳增加无机碳汇的实施方案。