【摘?要】為明確重構土壤在不同年限下有機碳含量的變化特征,通過設置小區(qū)試驗,選擇重構4年、8年兩個年限下的土壤進行研究。研究結果表明,相同年限下土壤0-30 cm各深度之間無顯著差異,不同年限之間同一深度下及平均值均存在顯著差異(p<0.05),且隨著重構土壤年限的增加,其有機碳含量也在逐漸積累。
【關鍵詞】重構土壤;不同年限;有機碳
土壤有機碳(SOC)是土壤的重要組成部分,其在農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中具有重要作用,反映了土壤肥力狀況,影響著農(nóng)田糧食產(chǎn)量和質量。在新增耕地農(nóng)田當中,土壤往往會受到大規(guī)模擾動,甚至耕作層土壤為生土層,土壤剖面的SOC損失嚴重或本身含量較低,土壤肥力及土地生產(chǎn)力低下。而經(jīng)過多年種植培育后,土壤養(yǎng)分含量會有所增加,作物產(chǎn)量提升,而有機碳含量也會發(fā)生改變。
本研究以石礫地重構土壤為研究對象,通過設置野外試驗田,研究重構土壤4年、8年兩種不同年限下的土壤有機碳含量變化,可為此類地區(qū)土地整治開發(fā)提供理論參考。
1 材料與方法
試驗設置于陜西省渭南市富平縣杜村鎮(zhèn),處于鄂爾多斯地臺南邊緣,與渭河地塹北邊緣的斜坡地帶,屬半干旱大陸性氣候,年均降雨量600 mm左右,且年內降雨分布極不均勻,多集中在7~9月,占全年降雨量的49%,年平均氣溫13.4℃。試驗小區(qū)布設時間分別為2012年、2016年兩個時間點,小區(qū)面積為2 m×4 m=8 m,含3次重復。小區(qū)布設時,下層50-100 cm填裝石礫,上層覆土,所覆土壤為取自當?shù)剞r(nóng)田表層40 cm以下的生土,并按照小麥-玉米輪作模式進行耕種,除種植年限不同外,水肥管理措施保持一致。于2019年6月小麥成熟后,采集0-10、10-20、20-30 cm土層深度土樣,分析其有機碳含量,測定方法采用重鉻酸鉀容量法測定。
2 結果與分析
如表1及圖1所示,2種不同年限下重構土壤在不同深度有機碳含量的差異性為:相同年限下0-30 cm以內各深度之間無顯著差異,不同年限之間同一深度下及平均值均存在顯著差異(p<0.05),在0-30 cm范圍內重構8年土壤有機碳隨深度變化呈現(xiàn)先增大后減小趨勢,重構4年土壤有機碳含量則隨深度變化逐漸減小。重構8年的土壤有機碳在0~10 cm,10~20 cm,20~30 cm處含量的值分別為5.74 g/kg,5.95 g/kg,5.75 g/kg,整體上0-30 cm土壤有機碳平均值為5.81 g/kg。重構4年土壤有機碳在0~10 cm,10~20 cm,20~30 cm處含量的值分別為4.62 g/kg,4.38 g/kg,4.09 g/kg,整體上0-30 cm土壤有機碳平均值為4.37 g/kg。由此來看,重構8年土壤的有機碳含量明顯高于重構4年土壤有機碳含量,說明隨著重構土壤年限的增加,其有機碳含量也在逐漸積累。
3 結論
通過對重構4年、8年土壤有機碳含量進行分析,研究得出以下結論:
(1)相同年限下0-30 cm以內各深度之間無顯著差異,不同年限之間同一深度下及平均值均存在顯著差異(p<0.05),在0-30 cm范圍內重構8年土壤有機碳隨深度變化呈現(xiàn)先增大后減小趨勢,重構4年土壤有機碳含量則隨深度變化逐漸減小。
(2)重構8年土壤的有機碳含量明顯高于重構4年土壤有機碳含量,隨著重構土壤年限的增加,其有機碳含量也在逐漸積累。
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基金項目:
陜西省土地工程建設集團內部科研項目(DJNY2018-19)。
作者簡介:
董起廣(1988-),男,河北邢臺人,碩士,工程師,主要從事水文水資源、土地工程領域研究工作。
(作者單位:陜西地建土地工程技術研究院有限責任公司;陜西省土地工程建設集團有限責任公司;自然資源部退化及未利用土地整治工程重點實驗室)