植烟年限对土壤团聚体稳定性影响及与有机碳组分变化的关系

作     者：张世祺 

作者单位：四川农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王昌全;谢尚春

授予年度：2017年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

主      题：土壤团聚体 土壤有机碳 植烟年限 团聚体稳定性 

摘      要：针对长期植烟引起的土壤退化问题,本文选取四川典型植烟区凉山、攀枝花不同植烟年限的土壤为研究对象,通过采样分析,研究了不同植烟年限下土壤团聚体的变化特征及与土壤有机碳（总有机碳、活性有机碳、颗粒有机碳、微生物量碳、水溶性有机碳、可矿化有机碳）含量变化间的关系,为该区植烟土壤保育和持续利用提供科学依据。主要结果如下:1、随着植烟年限延长,干筛、湿筛大团聚体崩解程度加大,团聚体稳定性下降。与不植烟土壤相比,红壤植烟3,5,8年后团聚体干筛稳定性呈下降趋势,其中植烟5年后和8年后显著降低,其MWD值分别下降34%和35%;水稻土团聚体干筛稳定性在植烟3年后达到峰值,相对于不植烟土壤MWD值升高50%,植烟5,8年后显著降低。干筛团聚体在植烟3-5年崩解明显,其间红壤、紫色土和水稻土团聚体MWD值分别下降31%、9%和17%。随植烟年限增加,紫色土团聚体水稳性下降,植烟5年后MWD值相对于不植烟土壤下降了 63.7%;水稻土和红壤团聚体水稳性在植烟5年内显著下降,其中植烟5年后相对于不植烟土壤,水稻土团聚体MWD值下降了 52.1%,红壤团聚体MWD值下降了 67.7%,且都在植烟5-8年间趋于平稳。水稳性团聚体在植烟5年内崩解作用显著。2、长期植烟后,各粒级团聚体总有机碳含量下降明显,其中5mm和0.25mm团聚体总有机碳下降显著。紫色土团聚体总有机碳含量植烟5,8年后相对于不植烟降低45.8%、17.5%;水稻土团聚体总有机碳含量相应下降19.1%、21.7%。随植烟年限增加,紫色土和水稻土各粒径团聚体总有机碳含量显著降低;紫色土和水稻土团聚体总有机碳含量分布以5mm和0.25mm粒径较高,且5mm和0.25mm粒径下降最明显。3、各有机碳组分含量在原土和各粒径中的含量随植烟年限的增加呈下降的趋势。土壤团聚体活性有机碳含量随年限增加的变化趋势与团聚体水稳性变化特征相似,即随植烟5年内,随年限增加,活性有机碳含量减少,说明活性有机碳的损失是团聚体水稳性下降的原因。土壤各组分有机碳相互关联,且在团聚体中相对富集,随植烟年限增加,总体上表现为土壤有机碳组分含量下降比例低于总有机碳,其中紫色土团聚体,原土中总有机碳含量在植烟5年、8年后分别比不植烟降低45.8%、17.5%,活性有机碳含量相应降低14.3%、4.8%,颗粒有机碳含量相应降低19.4%、5.8%,即在总有机碳大量损失的过程中,活性有机碳等较活跃的碳组分更多地得到保留,但原本与土壤颗粒胶结而形成团聚体的较稳定的有机碳损失较多,即长期植烟对土壤团聚体水稳性的影响是不易修复的。4、土壤团聚体水稳性与总有机碳含量变化间的相互关系分析结果表明,土壤有机碳含量是影响团聚体水稳性的重要因素,其含量与团聚体水稳性呈显著正相关,在水稻土和紫色土上表现更为强烈,其相关系数r均大于0.900。总之,烤烟不宜连作,特别是长期植烟（植烟年限大于5年）引起土壤有机碳含量下降,土壤团聚体破坏明显,对团聚体稳定性显著下降的紫色土和水稻土而言,及时轮作或休作可缓解有机碳消耗,减缓团聚体水稳性下降,利于植烟土壤的保育。