李 玲,趙秀蘭,魏世強*,蔣珍茂,萬 川
1.西南大學資源環(huán)境學院,重慶市北碚區(qū)天生路2號 400715
2.重慶市農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究重點實驗室,重慶市北碚區(qū)天生路2號 400715
重慶典型煙區(qū)土壤團聚體中有機質(zhì)及活性組分的分布特征
李 玲1,2,趙秀蘭1,2,魏世強*1,2,蔣珍茂1,2,萬 川1,2
1.西南大學資源環(huán)境學院,重慶市北碚區(qū)天生路2號 400715
2.重慶市農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究重點實驗室,重慶市北碚區(qū)天生路2號 400715
為有效調(diào)控植煙土壤肥力及合理進行田間碳素管理,采集了重慶彭水、豐都和巫山3個典型煙區(qū)的土壤樣品。利用干篩法將土壤分成不同粒徑的團聚體,分別用濃度33、167和333mmol·L-1的K MnO4溶液氧化處理,測定團聚體中高活性有機質(zhì)(HLOM)、中活性有機質(zhì)(MLOM)和活性有機質(zhì)(LOM)含量(質(zhì)量分數(shù)),并分析了各粒徑團聚體中有機質(zhì)及活性有機質(zhì)的分布特征。結(jié)果表明,3個煙區(qū)土壤團聚體的組成均以1~2 mm的團聚體為主,占團聚體總量(質(zhì)量分數(shù))的40.16%~42.02%。除巫山煙區(qū)土壤0.25~0.50mm團聚體含量(質(zhì)量分數(shù))顯著高于彭水和豐都兩個煙區(qū)外,其余粒徑團聚體含量在3個典型煙區(qū)間的差異不顯著(P>0.05)。隨著粒徑的增大,土壤團聚體中的總有機質(zhì)(TOM)和LOM含量均降低,但HLOM和MLOM含量的變化因煙區(qū)的不同而異。在彭水和巫山煙區(qū),HLOM和MLOM含量隨團聚體粒徑增大呈下降趨勢,但在豐都煙區(qū)則表現(xiàn)為先降低后增加的變化趨勢。土壤TOM、HLOM、MLOM和LOM在團聚體中的分布均以1~2mm粒徑最大,分別達29.99%~31.58%、24.29%~33.36%、24.15%~29.09%和18.46%~21.69%,因此將1~2 mm團聚體作為重慶市典型煙區(qū)的土壤有機質(zhì)固定的特征團聚體。土壤TOM和LOM含量均分別與<0.25mm團聚體中的TOM和LOM含量呈極顯著正相關(guān),表明該粒徑團聚體有機質(zhì)和活性有機質(zhì)可以作為衡量重慶植煙土壤有機質(zhì)含量變化動態(tài)的敏感性指標。
植煙土壤;團聚體;有機質(zhì);活性有機質(zhì)
土壤團聚體是土壤結(jié)構(gòu)的基本單元,是土壤有機質(zhì)存在的場所,團聚體不僅具有維持和協(xié)調(diào)土壤中水肥氣熱的功能,還具有影響土壤酶種類和活性以及維持和穩(wěn)定土壤疏松熟化層的功能[1]。土壤有機質(zhì)是土壤的重要組成部分,是土壤團聚體的膠結(jié)物質(zhì),不僅可以提供植物的養(yǎng)分和土壤微生物活動的能量,還能改良土壤物理結(jié)構(gòu),增強土壤的保水保肥能力和緩沖性[2-3]。在土壤中二者相互作用,不可分割。因而對土壤團聚體中有機質(zhì)的分布規(guī)律及其影響因素的研究受到廣泛關(guān)注。Jastrow[4]發(fā)現(xiàn)草原土壤2~3mm團聚體有機碳含量是<0.05mm團聚體有機碳含量(質(zhì)量分數(shù))的2倍;李輝信等[5]研究表明施肥能夠提高1~3mm和0.25~1mm兩個粒徑團聚體的有機碳含量;戴玨等[6]發(fā)現(xiàn)免耕潮土中>0.25mm和0.05~0.25mm兩個粒徑團聚體有機碳含量顯著升高,這對揭示不同粒徑團聚體有機質(zhì)含量的變化規(guī)律及其對土地利用、施肥、耕作等管理措施的響應具有重要意義。
土壤有機質(zhì)是由不同組分組成的復雜物質(zhì),不同組分的轉(zhuǎn)化速度及其對土壤耕作管理措施的響應不同,因此土壤有機質(zhì)組分的作用也不同。其中活性有機質(zhì)易于分解,具有較高的生物活性,轉(zhuǎn)化速度快,對當季作物的營養(yǎng)供應起直接作用[7]。目前已有學者對水稻土[8]、落葉松人工林地土壤[9]和干旱區(qū)典型農(nóng)田土壤灰漠土[10]不同粒徑團聚體中的活性有機質(zhì)進行了一些研究,但有關(guān)植煙土壤團聚體與有機質(zhì)間的關(guān)系方面研究較少。因此,選擇重慶3個典型植煙區(qū)的土壤,研究活性有機質(zhì)在不同粒徑土壤團聚體中含量(質(zhì)量分數(shù))和分布特征及其與土壤有機質(zhì)含量(質(zhì)量分數(shù))的關(guān)系,旨在為植煙土壤肥力調(diào)控及碳素管理提供依據(jù)。
1.1 研究區(qū)域概況
選擇重慶市東南部、中部和東北部的彭水、豐都、巫山3個典型煙區(qū)采集土壤樣品。3個煙區(qū)的自然環(huán)境特征見表1。
1.2 樣品采集
在重慶彭水、豐都和巫山3個典型煙區(qū)采集0~20 cm耕層的土壤樣品,土樣采集時間選擇在煙草尚未施底肥和移栽前。為反映采樣地塊的真實養(yǎng)分狀況和供肥能力,需要避開雨季。每個采樣點根據(jù)田塊的形狀按“S形”或“梅花形”隨機布設3~5個樣點,采集密度為1個/40 hm2,每樣品采集同等質(zhì)量的土壤制成一個混合土樣,共采集240個樣品(其中,彭水94個,豐都47個,巫山99個),登記編號后帶回實驗室,在室溫下自然風干備用。
1.3 土壤團聚體的分離
參照Sainju等[11]的干篩法進行土壤團聚體的分離。將室溫下風干的土樣分成不同大小的土壤團聚體,然后在室溫條件下繼續(xù)風干。用不同粒徑的篩分離出1~2,0.5~1.0,0.25~0.50和<0.25 mm粒徑團聚體,并剔除各粒徑團聚體中的植物根系及其他殘體后稱量,備用。
1.4 土壤有機質(zhì)及活性有機質(zhì)的測定
采用重鉻酸鉀容量法(外加熱法)測定土壤有機質(zhì)[12];分別用濃度33、167和333mmol·L-1的K MnO4溶液氧化處理,測定土壤及各粒徑團聚體中的高活性有機質(zhì)(HLOM)、中活性有機質(zhì)(MLOM)和活性有機質(zhì)(LOM)含量(質(zhì)量分數(shù))[13]。
表1 重慶市彭水、豐都、巫山3個典型煙區(qū)的自然環(huán)境特征
1.5 數(shù)據(jù)處理
土壤團聚體含量(質(zhì)量分數(shù))以及有機質(zhì)、活性有機質(zhì)在各粒徑團聚體中的分布計算公式:
各粒徑團聚體含量=[該粒徑團聚體質(zhì)量(g)/各粒徑團聚體質(zhì)量之和(g)]×100%(1)
土壤團聚體中的養(yǎng)分分布=[該粒徑團聚體中養(yǎng)分含量(g/kg)×該粒徑團聚體含量(%)/全土養(yǎng)分含量(g/kg)]×100%(2)
式中:土壤養(yǎng)分為土壤有機質(zhì)或活性有機質(zhì),全土為未經(jīng)過粒徑分離的土樣。
采用Excel2007和SPSS 19.0軟件進行數(shù)據(jù)分析,用單因素方差分析和最小顯著差異法(LSD)進行數(shù)據(jù)組間的差異的顯著性比較,用Pearson相關(guān)系數(shù)評價不同因子間的相關(guān)性。
2.1 重慶典型煙區(qū)土壤團聚體粒徑的組成特征
表2 重慶典型煙區(qū)各粒徑團聚體含量(%)
重慶典型煙區(qū)土壤團聚體粒徑組成見表2。各粒徑團聚體組成均以1~2mm所占比例最高,在40.16%~42.02%之間;<0.25 mm次之,在21.70%~22.63%之間;0.25~0.50 mm最低,在16.84%~19.00%之間。除巫山煙區(qū)土壤0.25~0.50mm團聚體含量顯著高于其他兩個煙區(qū)外,同一粒徑團聚體含量在3個典型煙區(qū)間差異不顯著,但同一煙區(qū)不同粒徑團聚體含量差異達到顯著水平。彭水、巫山煙區(qū)土壤<0.25mm團聚體含量顯著低于1~2 mm團聚體含量,但顯著高于0.25~0.50mm與0.5~1.0mm的團聚體含量;豐都煙區(qū)<0.25mm團聚體含量也顯著低于1~2mm團聚體含量,但與0.5~1.0mm團聚體含量間差異不顯著。3個典型煙區(qū)土壤0.25~0.50mm及0.5~1.0mm團聚體含量差異均未達到顯著水平。與其他土壤類型相比,重慶市典型煙區(qū)土壤(黃壤)<0.25mm團聚體含量遠低于潮土(65%~70%)[5]和黑土(64%~83%)[14],但高于紅壤(6.00%~18.48%)[15]。重慶典型煙區(qū)土壤團聚體均以1~2mm團聚體所占比例最高,表明大團聚體(1~2mm)是該區(qū)域團聚體存在的主要形式,而不同煙區(qū)土壤各粒徑團聚體含量差異不顯著,可能是由于重慶煙區(qū)的土壤類型、耕種模式以及施肥情況相差不大的原因所致,這與劉中良等[16]研究的團聚體組成分布結(jié)果基本一致。而用濕篩法的測定結(jié)果,1~2mm粒徑團聚體含量降低,<0.05mm粒徑團聚體含量增加[17],這與干篩法得到的結(jié)果相差較大,可能是由于濕篩法采用水浸泡等過程使得大團聚體更容易分散所致。
2.2 土壤不同粒徑團聚體中的有機質(zhì)含量與分布
圖1 不同粒徑團聚體中土壤有機質(zhì)含量
不同粒徑團聚體中的有機質(zhì)含量是土壤有機質(zhì)平衡與礦化速率的微觀表征[18]。圖1結(jié)果顯示,重慶3個典型煙區(qū)團聚體中的土壤有機質(zhì)含量呈現(xiàn)出隨粒徑增大而減少的趨勢,這符合有機碳輸入優(yōu)先向小粒級團聚體積累的層次理論[19],且與張曼夏等[20]和Maysoon等[21]研究結(jié)果一致。但趙世偉等[22]對黃土高原土壤團聚體有機碳的研究顯示,土壤團聚體有機碳含量隨團聚體粒徑的增加而增加;李戀卿等[23]發(fā)現(xiàn),退化紅壤地區(qū)有機碳在團聚體中呈“V”形分布,小粒徑和大粒徑團聚體中有機質(zhì)含量均較高,這些與本研究結(jié)果不同,可能是由于土地利用方式或耕作方式不同所致。重慶煙區(qū)<0.25 mm團聚體中有機質(zhì)含量最高,表明該粒徑團聚體具有一定的碳素聚集效應,Oades等[24]認為<0.25mm團聚體的核心是植物碎屑,含有更多的土壤有機質(zhì),Callewaert等[25]也認為有機質(zhì)在微團聚體中因能夠穩(wěn)定較長時間而累積。由表3看出,重慶典型煙區(qū)土壤有機質(zhì)在各粒徑團聚體中的分布均以1~2mm團聚體比例最大,變化范圍為29.99%~31.58%;<0.25mm次之,變化范圍為20.54%~21.16%;最低值出現(xiàn)在0.5~1.0mm團聚體(除豐都煙區(qū))。同一粒徑團聚體中有機質(zhì)的分布因煙區(qū)的不同表現(xiàn)出一定差異,<0.25mm團聚體中有機質(zhì)分布在不同煙區(qū)間無顯著差異;彭水煙區(qū)0.25~0.50mm團聚體中有機質(zhì)的分布顯著低于巫山及豐都煙區(qū),而巫山與豐都煙區(qū)間的差異不顯著;0.5~1.0mm和1~2mm團聚體中有機質(zhì)的分布表現(xiàn)為豐都煙區(qū)顯著高于彭水及巫山兩個煙區(qū)。不同粒徑團聚體中有機質(zhì)分布也因煙區(qū)的不同而存在差異,彭水和豐都煙區(qū)均表現(xiàn)為<0.25mm團聚體顯著低于1~2mm團聚體,但顯著高于0.25~0.50 mm及0.5~1.0mm團聚體,而0.25~0.50mm與0.5~1.0mm團聚體中有機質(zhì)分布差異不顯著;巫山煙區(qū)各粒徑團聚體中有機質(zhì)分布差異顯著。由此可見,1~2mm粒徑的大團聚體是重慶市典型煙區(qū)土壤有機質(zhì)主要貢獻載體,這與各粒徑團聚體組成的比例一致,也與魯艷紅[26]和盧凌霄等[27]得出的大粒徑團聚體中土壤有機碳的分布遠高于小粒徑團聚體的結(jié)果一致。
表3 重慶典型煙區(qū)有機質(zhì)在各粒徑團聚體中的分布(%)
2.3 土壤不同粒徑團聚體中的活性有機質(zhì)含量與分布
如圖2所示,3種活性有機質(zhì)含量在重慶典型煙區(qū)呈現(xiàn)出不同的變化趨勢,團聚體高活性有機質(zhì)含量在彭水煙區(qū)隨團聚體粒徑的增大而減少,但在<0.25 mm和0.25~0.50mm兩個粒徑團聚體中的差異不顯著(P>0.05);豐都煙區(qū)則呈現(xiàn)出隨粒徑的增大先減少后增加的趨勢,在0.25~0.50 mm和1~2mm兩個粒徑團聚體間的差異不顯著;巫山煙區(qū)也呈現(xiàn)出隨粒徑的增加而減少的趨勢。團聚體中活性有機質(zhì)含量在彭水表現(xiàn)為隨粒徑增加而減少;豐都煙區(qū)則呈現(xiàn)出隨粒徑的增大先減少后增加的趨勢,0.25~0.50mm和1~2mm兩個粒徑團聚體的含量差異不顯著,這與高活性有機質(zhì)隨團聚體粒徑大小的變化趨勢一致;巫山煙區(qū)1~2mm粒徑團聚體中活性有機質(zhì)含量顯著低于其余粒徑團聚體。團聚體活性有機質(zhì)含量在彭水、豐都、巫山3個煙區(qū)均表現(xiàn)出隨粒徑的增大而減少的趨勢,與Conteh等[28]在種植棉花的開裂黏土中的研究結(jié)果一致,但與于榮[15]在紅壤中的研究結(jié)果不同,這可能也是由于耕作方式不同所致。
圖2 不同粒徑團聚體中活性有機質(zhì)含量
由表4看出,重慶典型煙區(qū)土壤HLOM、MLOM和LOM在不同粒徑團聚體中的分布均以1~2mm團聚體比例最大,變化范圍分別為24.29%~33.36%、24.15%~29.09%和18.46%~21.69%;<0.25mm次之,變化范圍分別為18.45%~20.72%、15.98%~17.21%和14.02%~15.36%;最低值出現(xiàn)在0.5~1.0mm團聚體(除巫山的MLOM),變化范圍分別為11.89%~15.95%、7.43%~15.33%和9.79%~11.83%。同一粒徑團聚體中3種活性有機質(zhì)的分布在3個煙區(qū)表現(xiàn)出一定差異,其中,<0.25mm團聚體中的HLOM分布以彭水煙區(qū)最高,MLOM和LOM的分布在3個煙區(qū)間無顯著差異;0.25~0.50mm團聚體中的HLOM、MLOM分布也以彭水煙區(qū)最高,而LOM的分布則以巫山煙區(qū)最高;0.5~1.0 mm團聚體中HLOM分布以豐都最高、豐都煙區(qū)最低,但LOM的分布以巫山煙區(qū)最高;1~2mm團聚體中,HLOM的分布表現(xiàn)為巫山煙區(qū)顯著低于彭水和豐都煙區(qū),而MLOM和LOM的分布卻相反。盡管3種活性有機質(zhì)在不同粒徑團聚體間的分布差異因煙區(qū)不同而存在差異,但其在1~2mm團聚體中的分布顯著高于在其他粒徑團聚體中的分布。可見,1~2mm團聚體也是重慶植煙土壤活性有機質(zhì)獲得累積的關(guān)鍵團聚體,這可能是由于1~2mm團聚體在土壤中的占有率高于其他粒徑團聚體所致,與廖洪凱等[29]研究結(jié)果一致。
表4 重慶典型煙區(qū)各粒徑團聚體中活性有機質(zhì)的分布 (%)
2.4 重慶典型煙區(qū)全土有機質(zhì)與各粒徑團聚體中有機質(zhì)含量的相關(guān)分析
表5 重慶典型煙區(qū)全土有機質(zhì)與團聚體有機質(zhì)含量的相關(guān)系數(shù)①
重慶典型煙區(qū)全土有機質(zhì)與各粒徑團聚體有機質(zhì)含量的相關(guān)性分析結(jié)果見表5。3個煙區(qū)土壤有機質(zhì)與團聚體有機質(zhì)的相關(guān)系數(shù)均隨粒徑的增大而減小,3個植煙區(qū)在<0.25mm粒徑團聚體中達到極顯著水平(p<0.01);在0.25~0.50mm和0.5~1.0mm粒徑團聚體中,彭水和巫山煙區(qū)達到極顯著水平,豐都煙區(qū)則達到顯著水平(p<0.05);在1~2mm粒徑團聚體中的相關(guān)系數(shù)只有巫山煙區(qū)達到極顯著水平,在彭水和豐都煙區(qū)則達到顯著水平。由此可見,重慶典型煙區(qū)土壤有機質(zhì)的積累受4類團聚體中有機質(zhì)含量的共同影響,以<0.25mm團聚體影響最為明顯。
2.5 重慶典型煙區(qū)全土活性有機質(zhì)與各粒徑團聚體中活性有機質(zhì)含量的相關(guān)分析
表6看出,3個煙區(qū)全土活性有機質(zhì)與各粒徑團聚體活性有機質(zhì)含量的相關(guān)系數(shù)在<0.25mm團聚體中表現(xiàn)為HLOM>MLOM>LOM,且達到極顯著水平(P<0.01)。彭水煙區(qū)在0.25~0.50mm團聚體中只有HLOM達到極顯著水平,MLOM和LOM則達到顯著水平(P<0.05);在0.5~1.0mm團聚體中只有HLOM達到極顯著水平,MLOM達到顯著水平,LOM的相關(guān)性不顯著(P>0.05);在1~2mm團聚體中3種活性有機質(zhì)均達到顯著水平。豐都煙區(qū)在0.25~0.50 mm團聚體中HLOM達到顯著水平,MLOM和LOM的相關(guān)性均不顯著;在0.5~1.0mm和1~2mm團聚體中HLOM達到極顯著水平,MLOM和LOM的相關(guān)性也均不顯著。巫山煙區(qū)在0.25~0.50mm團聚體中3種活性有機質(zhì)的相關(guān)性均達到極顯著水平;在0.5~1.0mm和1~2 mm團聚體中HLOM達到極顯著水平,MLOM和LOM則達到顯著水平。3種活性有機質(zhì)的相關(guān)系數(shù)均呈現(xiàn)出隨粒徑增大而減少的趨勢。由此可見,土壤活性有機質(zhì)與<0.25mm團聚體活性有機質(zhì)的關(guān)系最密切。因此,重慶典型煙區(qū)土壤活性有機質(zhì)含量的增加主要受<0.25mm團聚體活性有機質(zhì)含量增加的影響,與李娟等[30]和華娟等[31]的研究結(jié)果一致。
表6 重慶典型煙區(qū)全土活性有機質(zhì)與團聚體活性有機質(zhì)含量的相關(guān)分析
(1)重慶市3個典型煙區(qū)土壤各粒徑團聚體組成均以1~2mm團聚體含量最高,且顯著高于其他粒徑團聚體含量,大團聚體(1~2mm)是該區(qū)域植煙土壤團聚體存在的主要形式。
(2)在重慶市典型煙區(qū),<0.25mm團聚體中有機質(zhì)和活性有機質(zhì)含量較高,但1~2mm團聚體中土壤有機質(zhì)和活性有機質(zhì)的分布比例最高,可將1~2mm團聚體作為重慶市典型煙區(qū)土壤有機質(zhì)固定的特征團聚體。
(3)重慶市典型煙區(qū)土壤有機質(zhì)和活性有機質(zhì)均與<0.25mm團聚體有機質(zhì)和活性有機質(zhì)含量間達到極顯著水平,表明該煙區(qū)土壤有機質(zhì)和活性有機質(zhì)含量主要受小粒徑團聚體有機質(zhì)和活性有機質(zhì)含量的影響,因此<0.25mm粒徑團聚體有機質(zhì)和活性有機質(zhì)含量可作為判斷重慶植煙土壤有機質(zhì)變化的敏感性指標。
[1]竇森,李凱,關(guān)松.土壤團聚體中有機質(zhì)研究進展[J].土壤學報,2011,48(2):413-418.
[2]Eynard A,Schumacher T E,Lindstrom MJ,etal.Effects of agricultural management system s on soil organic carbon in aggregates of Ustolls and Usterts[J]. Soil and Tillage Research,2005,81:253-263.
[3]鄧小華,石楠,周米良,等.不同種類綠肥翻壓對植煙土壤理化性狀的影響[J].煙草科技,2015,48(2):7-10,20.
[4]JastrowJD.Soil aggregate formation and the accrual of particulate and mineral-associated organic matter[J]. Soil Biology and Biochem istry,1996,28(4/5):665-676.
[5]李輝信,袁穎紅,黃欠如,等.不同施肥處理對紅壤水稻土團聚體有機碳分布的影響[J].土壤學報,2006,43(3):422-429.
[6]戴玨,胡君利,林先貴,等.免耕對潮土不同粒級團聚體有機碳含量及微生物碳代謝活性的影響[J].土壤學報,2010,47(5):923-930.
[7]閆德智,王德建.長期施用化肥和秸稈對活性有機質(zhì)組分的影響[J].土壤,2008,40(3):407-411.
[8]李輝信,袁穎紅,黃欠如,等.長期施肥對紅壤性水稻土團聚體活性有機碳的影響[J].土壤學報,2008,45(2):259-266.
[9]史長婷,王恩姮,陳祥偉.黑土區(qū)落葉松人工林土壤團聚體有機碳及動態(tài)變化[J].水土保持學報,2010,24(5):208-212.
[10]榮井榮,鐘文昭,劉燕,等.干旱區(qū)長期施肥對土壤活性碳組分及團聚體的影響[J].生態(tài)學雜志,2013,32(10):2559-2566.
[11]Sainju U M,Terrill T H,Gelaye S,etal.Soil aggregation and carbon and nitrogen pools under rhizoma peanut and perennial weeds[J].Soil Science Society of America Journal,2003,67:146-155.
[12]中國科學院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].上海:上??茖W技術(shù)出版社,1983.
[13]楊益,李雪梅,江韜,等.活性有機質(zhì)在不同粒徑土壤團聚體中的分布特征[J].三峽環(huán)境與生態(tài),2011,33(2):1-5.
[14]安婷婷,汪景寬,李雙異,等.施用有機肥對黑土團聚體有機碳的影響[J].應用生態(tài)學報,2008,19(2):369-373.
[15]于榮.長期施肥土壤活性有機碳的變化及其與土壤性質(zhì)的關(guān)系[D].北京:中國農(nóng)業(yè)科學院,2001.
[16]劉中良,宇萬太,周樺.長期施肥對土壤團聚體分布和養(yǎng)分含量的影響[J].土壤,2011,43(5):720-728.
[17]冷延慧,汪景寬,李雙異.長期施肥對黑土團聚體分布和碳儲量變化的影響[J].生態(tài)學雜志,2008,27(12):2171-2177.
[18]袁俊吉,彭思利,蔣先軍,等.稻田壟作免耕對土壤團聚體和有機質(zhì)的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2010,26(12):153-160.
[19]Hassink J.The capacity of soils to preserve organic C and N by their association with clay and silt particles[J].Plant and Soil,1997,191(1):77-87.
[20]張曼夏,季猛,李偉,等.土地利用方式對土壤團聚體穩(wěn)定性及其結(jié)合有機碳的影響[J].應用與環(huán)境生物學報,2013,19(4):598-604.
[21]Maysoon MM,Charles W R.Tillage and manure effects on soil and aggregate-associated carbon and nitrogen[J].Soil Science Society of America Journal,2004,68:809-816.
[22]趙世偉,蘇靜,吳金水,等.子午嶺植被恢復過程中土壤團聚體有機碳含量的變化[J].水土保持學報,2006,20(3):114-117.
[23]李戀卿,潘根興,張旭輝.退化紅壤植被恢復中表層土壤微團聚體及其有機碳的分布變化[J].土壤通報,2000,31(5):193-195.
[24]Oades J M,Waters A G.Aggregate hierarchy in soils[J].Australia Journal of Soil Science,1991,29(6):815-828.
[25]Callewaert P,Lenders S,Morris S J,etal.Measuring and understanding carbon storage in afforested soils by physical fractionation[J].Soil Science Society of America Journal,2002,66(6):1981-1987.
[26]魯艷紅.長期施肥條件下紅壤性水稻土有機質(zhì)特征及其與土壤質(zhì)量的關(guān)系[D].長沙:湖南農(nóng)業(yè)大學,2011.
[27]盧凌霄,宋同清,彭晚霞,等.喀斯特峰叢洼地原生林土壤團聚體有機碳的剖面分布[J].應用生態(tài)學報,2012,23(5):1167-1174.
[28]Conteh A,Blair B J.The distribution and relative lose of soil organic carbon fraction in aggregate size fractions from cracking clay soils under cotton production[J].Australian Journal of Soil Research,1998,36:257-271.
[29]廖洪凱,龍健,李娟.不同小生境對喀斯特山區(qū)花椒林表土團聚體有機碳和活性有機碳分布的影響[J].水土保持學報,2012,26(1):156-160.
[30]李娟,廖洪凱,龍健,等.喀斯特山區(qū)土地利用對土壤團聚體有機碳和活性有機碳特征的影響[J].生態(tài)學報,2013,33(7):2147-2156.
[31]華娟,趙世偉,張揚,等.霧山草原區(qū)不同植被恢復階段土壤團聚體活性有機碳分布特征[J].生態(tài)學報,2009,29(9):4613-4619.
責任編輯 董志堅
Distribution Characteristics of Organic Matter and its Labile Constituents in Soil Aggregates of Typical Tobacco Planting A reas in Chongqing
LI Ling1,2,ZHAO Xiulan1,2,WEI Shiqiang*1,2,JIANG Zhenmao1,2,and WAN Chuan1,2
1.College of Resources and Environm ent,SouthwestUniversity,Chongqing 400715,China
2.Key Laboratory of Agricultural Resources and Environment of Chongqing,Chongqing 400715,China
To control the fertility of tobacco planting soil effectively and conduct carbon management in field reasonably,soil samp les were collected from typical tobacco planting areas(Pengshui,Fengdu and Wushan)in Chongqing.The samples were divided into different soil aggregates by particle size with drysieve method,then the contents of high labile organic matter(HLOM),moderate labile organic matter (MLOM)and labile organic matter(LOM)in these aggregates were determ ined via treating the sam ples with K MnO4solution at the concentrations of 33,167 and 333mmol·L-1,respectively;and the distributioncharacteristics of organic matter and LOMin aggregates of each particle size range were analyzed.The results showed that:1)The major aggregates were the aggregates of 1-2 mm in particle size,which accounted for 40.16%-42.02%of total aggregates from the three areas.Except that the content of 0.25-0.5 mm aggregates was significantly higher in the sam ples from Wushan,there was no significant difference between the three areas(P>0.05).2)With the increase of particle size,the contents of total organic matter(TOM)and LOMdecreased in all aggregates,while the contents of HLOMand MLOMdecreased in the aggregates from Pengshui and Wushan,and decreased first then increased in the aggregates from Fengdu.3)TOM,HLOM,MLOMand LOMin soil mainly distributed in 1-2 mm aggregates,their percentage reached 29.99%-31.58%,24.29%-33.36%,24.15%-29.09%and 18.46%-21.69%,respectively. Therefore,1-2 mm aggregates were determ ined as the characteristic aggregates of organic matter for the typical tobacco p lanting soils in Chongqing.4)The contents of TOMand LOMin soils extremely significantly positively correlated to those in aggregates of<0.25 mm,respectively,it indicated that TOMand LOMin the aggregates of<0.25 mm could be used as a sensitive index for the change of organic matter content in tobacco planting soils in Chongqing.
Tobacco p lanting soil;Aggregate;Organic matter;Labile organic matter
S572.061
A
1002-0861(2015)09-0014-07
10.16135/j.issn1002-0861.20150903
2015-01-28
2015-04-13
中國煙草總公司重慶市公司科技項目“重慶市植煙土壤有機質(zhì)質(zhì)量及評價”(NY201303010700017)。
李玲(1989—),女,碩士研究生,研究方向:環(huán)境污染化學。E-mail:739252949@qq.com;*
魏世強,E-mail:sqwei@swu.edu.cn
李玲,趙秀蘭,魏世強,等.重慶典型煙區(qū)土壤團聚體中有機質(zhì)及活性組分的分布特征[J].煙草科技,2015,48(9):14-20.
LI Ling,ZHAO Xiulan,WEI Shiqiang,etal.Distribution characteristics of organic matter and its labile constituents in soil aggregatesof typical tobacco planting areas in Chongqing[J].Tobacco Science&Technology,2015,48(9):14-20.