利用方式对紫色水稻土有机碳与颗粒态有机碳的影响

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1、黄雪夏等：利用方式对紫色水稻土有机碳与颗粒态有机碳的影响1281利用方式对紫色水稻土有机碳与颗粒态有机碳的影响黄雪夏1,2，唐晓红2，魏朝富2*，谢德体21.广州大学环境科学与工程学院，广东广州510006；2.西南大学资源环境学院，重庆400716摘要：土壤是陆地生态系统中重要的动态碳库，其微小的变化可能带来对全球大气CO2浓度的较大变化。颗粒态有机碳在土壤中周转速度较快，比土壤总有机碳更易受土地利用方式的影响，对于评价土地利用变化对土壤碳固定过程影响具有重要意义。采集不同的耕作、轮作和施肥处理的14年28茬的紫色土长期试验土壤，分析有机碳与颗粒态有机碳含量在土壤及不同深度分布特点，结

2、果表明：长期垄作免耕并实行水稻(Oryzasativa)油菜(Brassica)轮作的利用方式下，0~10cm土层土壤有机碳与颗粒态有机碳含量明显高于其他利用方式下，而稻油水旱轮作平作利用方式下最低。整个耕层0~30cm深度的土壤有机碳含量介于8.92~29.98g·kg-1之间，颗粒态有机碳含量变幅为0.54~3.43g·kg-1之间，且存在随深度递增而降低的趋势。土壤有机碳与颗粒态有机碳都可用作评价利用方式影响紫色水稻土土壤质量变化与固碳能力的有效指标,但颗粒有机碳对于管理措施的响应更为敏感。从总有机碳与颗粒有机碳的关系来看，不同管理下有机碳的增加与土壤物理保护能力的提高有关。垄作免

3、耕（稻油）的利用方式最有利于有机碳的保护和稳定。关键词：利用方式；紫色水稻土；总有机碳；颗粒态有机碳中图分类号：S153.6文献标识码：A文章编号：1672-2175（2007）04-1277-05黄雪夏等：利用方式对紫色水稻土有机碳与颗粒态有机碳的影响1281陆地生态系统碳库储量及其演变关系到人类社会温室气体减排的潜力及其途径[1]。土壤是陆地生态系统中重要的动态碳库，其微小的变化可能带来对全球大气CO2浓度的较大变化[2]。在农田土壤中，耕种、施肥、灌溉等管理活动影响下土壤中碳库的数量和质量都可能发生较快的变化[3]。这种变化不仅会影响土壤肥力及作物生产力，进一步会对区域及全球大气温

4、室气体造成影响[4]。我国农业集约化利用程度高、人为干扰强烈，农田土壤碳库的变化备受国际关注[5]，也是我国土壤学研究的热点之一[6]。前人的研究也已表明土地利用方式和管理措施对土壤有机碳储量有很大影响[7,8]。颗粒态有机碳（particulateorganiccarbon,POC）是介于新鲜的动植物残体和腐殖化有机物之间的暂时或过渡的有机碳组分，在土壤中周转速度较快，它比土壤总有机碳(totalorganiccarbon,TOC)更易受土地利用方式的影响[9]，对于评价土地利用对土壤碳固定过程影响具有重要意义[8,9]。关于施肥对水稻土颗粒态有机碳的影响已有报道[10-12]，但利用

5、方式对水稻土颗粒态有机碳的影响还了解不够。紫色水稻土是西南地区的重要水稻土类型，在我国农业生产和固碳潜力上占据重要地位[13]。我们先前报道了不同的耕作和轮作显著地影响其总有机碳的储量与分布特征[14,15]。本文以一个连续14年28茬的紫色水稻田土壤长期试验为例，研究包括不同的耕作、轮作和施肥的综合利用方式下水稻土有机碳与颗粒态有机碳分布的变化，以阐明土壤利用方式对土壤敏感性碳组分的影响，为稻田土壤固碳及其碳管理提供科学依据。1供试稻田与研究方法1.1试验地概况1.1.1地点及土壤供试的稻田为一块长期垄作免耕定位试验田，设在重庆市北碚区西南大学（原西南农业大学）试验农场。该场地处东径1

6、06°26¢，北纬30°26¢，海拔230m，年平均气温18.3℃，年降雨量1105.4mm，5—9月的降雨量占全年雨量的70%，年日照1276.7h，无霜期年均约334d，处于北碚向斜的中部，土壤为中生代侏罗系沙溪庙组灰棕紫色沙泥岩母质上发育的中性紫色水稻土，为冲沟田，原耕层土壤基本理化性质为：pH7.1；有机质23.1g·kg-1；全氮1.74g·kg-1；全磷（P）0.75g·kg-1；全钾（K）22.7g·kg-1；碱解氮120.1mg·kg-1；速效磷7.5mg·kg-1；速效钾71.1mg·kg-1；物理性砂粒447.4g·kg-1；物理性粘粒144.2g·kg-1。试验前一

7、直采用一季中稻加冬水耕作制。1.1.2试验处理黄雪夏等：利用方式对紫色水稻土有机碳与颗粒态有机碳的影响12811990年开始建立紫色水稻土不同耕作制的长期定位试验，试验共设5个处理：（1）常规平作（中稻－冬水田），按传统方法每年三犁三耙翻耕植稻（中稻－Oryzasativa），水稻收获后灌冬水；（2）垄作免耕（中稻－冬水田），作垄规格为：一垄一沟55cm，垄顶宽25cm，沟宽30cm，沟深35cm，每小区作5垄，水稻收获后免耕灌冬水