长期不同施肥复垦土壤大团聚体中各有机碳组分的变化特征

曹寒冰^1,2，谢钧宇^1,2，洪坚平¹

1. 山西农业大学资源环境学院2. 土壤环境与养分资源山西省重点实验室

摘 要：研究采煤塌陷区复垦土壤大团聚体中各有机碳组分的变化特征对不同施肥措施的响应,从而更好地理解土壤有机碳固持机制,并为该区域改善土壤质量、提升土壤肥力提供科学依据。通过采集复垦6 a定位试验不同施肥处理0～20 cm土层土样,采用物理分组法,分析土壤大团聚体中各有机碳组分（粗颗粒有机碳（c POC）、细颗粒有机碳（f POC）、大团聚体中微团聚体内颗粒有机碳（i POC）以及矿质结合态有机碳（MOC）组分）的变化特征及其与土壤有机碳之间的关系。试验包括不施肥（CK）、施化肥（NPK）、单施有机肥（M）以及有机无机肥配施（MNPK） 4个处理。研究结果表明,同CK相比,施NPK肥对大团聚体中各组分的有机碳含量均无显著影响;而M处理显著降低了MOC含量,达36.45%; MNPK处理显著提高了cPOC和f POC含量,分别是CK的4倍和2倍,但是显著降低了MOC含量,达39.01%。4个组分中,仅有cPOC和f POC含量与SOC含量呈显著正相关,说明复垦土壤有机碳首先固存于未受保护的有机碳组分中。CK,NPK,M和MNPK处理下土壤固碳速率分别为0.82,0.68,1.36和1.58 mg/（ha·a）。土壤固碳速率与年均碳投入量呈显著的线性相关关系（R2=0.58,P <0.05）,每年约有31%的投入碳转化到土壤中。综合来看,采煤塌陷区复垦土壤仍有一定的空间固存有机碳,有机无机肥配施是提升该区域土壤有机碳含量的有效途径,增加的有机碳优先固存于未受保护的有机碳组分中。

关键词：复垦土壤;施肥;碳投入量;粗颗粒有机碳;细颗粒有机碳;