吳萍萍，王家嘉，李錄久

(安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所，安徽養(yǎng)分循環(huán)與資源環(huán)境省級實(shí)驗(yàn)室，合肥 230031)

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不同施肥措施對白土腐殖質(zhì)組成的影響①

吳萍萍，王家嘉，李錄久*

(安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所，安徽養(yǎng)分循環(huán)與資源環(huán)境省級實(shí)驗(yàn)室，合肥 230031)

摘 要：以白土稻區(qū)4年大田定位試驗(yàn)為基礎(chǔ)，設(shè)置2種翻耕深度(10 cm、20 cm，分別標(biāo)記為T(10)、T(20))和4種施肥措施(單施化肥、化肥+畜禽糞肥、化肥+秸稈還田、化肥+綠肥，分別標(biāo)記為F、F+M、F+S、F+G)，通過腐殖質(zhì)組成修改法分別提取表層土壤水溶性物質(zhì)、胡敏酸、富里酸和胡敏素，研究不同施肥措施對白土腐殖質(zhì)各組分碳含量的影響。結(jié)果表明：單施化肥措施下，翻耕20 cm處理(T(20)+F)土壤總有機(jī)碳和腐殖質(zhì)各組分碳含量均低于翻耕10 cm處理(T(10)+F)，但差異未達(dá)顯著水平。在翻耕20 cm的基礎(chǔ)上增施有機(jī)肥能顯著提高土壤總有機(jī)碳和腐殖質(zhì)各組分碳含量，增施畜禽糞(T(20)+F+M)、秸稈還田(T(20)+F+S)和增施綠肥(T(20)+F+G)3處理的土壤總有機(jī)碳、胡敏酸、富里酸和水溶性物質(zhì)碳含量較T(20)+F處理分別提高14.57%～30.64%、10.36%～30.57%、0.74%～12.31% 和14.25%～26.80%。增施有機(jī)肥顯著提高胡敏素碳含量，T(20)+F+M、T(20)+F+S和T(20)+F+G處理較T(20)+F處理提高18.87%～35.78%。4年不同翻耕與施肥措施對白土腐殖質(zhì)性質(zhì)未產(chǎn)生顯著影響。增施有機(jī)肥能一定程度上提高土壤PQ值、胡富比、E4/E6值和色調(diào)系數(shù)。相關(guān)性分析表明，胡敏素、胡敏酸、富里酸碳含量與總有機(jī)碳含量間均存在顯著或極顯著正相關(guān)，與水溶性物質(zhì)碳含量間無明顯相關(guān)性。

關(guān)鍵詞：白土；翻耕深度；施肥措施；腐殖質(zhì)組分；性質(zhì)

腐殖質(zhì)是土壤有機(jī)質(zhì)的重要組成部分，在碳截獲、固定方面發(fā)揮著重要的作用[1]。了解腐殖質(zhì)形態(tài)組成的變化有助于闡明土壤有機(jī)碳的穩(wěn)定性。腐殖質(zhì)對土壤肥力有很大影響，能夠增加土壤吸收性能，促進(jìn)土壤結(jié)構(gòu)體的形成。目前對紅壤、黑土、棕壤等類型土壤腐殖質(zhì)組成已進(jìn)行較多的研究，如史吉平等[2]對紅壤和潮土的研究表明，長期施用有機(jī)肥、化肥或有機(jī)無機(jī)肥配施均能提高土壤腐殖質(zhì)含量，施有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)肥配施可增加腐殖質(zhì)的胡富比。王薇等[3]發(fā)現(xiàn)，長期施用有機(jī)肥可提高鹽化潮土胡敏酸和富里酸的含量，而施用化肥效果不明顯，有機(jī)無機(jī)肥配施比單施有機(jī)肥或化肥更有利于胡富比的提高。劉小虎等[4]研究表明，施用有機(jī)肥可提高棕壤腐殖酸含量和胡富比，而施化肥和有機(jī)無機(jī)肥配施胡富比卻下降。以上結(jié)論均為長期試驗(yàn)的結(jié)果，而對短期不同農(nóng)田措施對白土腐殖質(zhì)影響的研究則相對較少。

白土主要分布于安徽、江蘇等省，是我國南方主要低產(chǎn)土壤類型之一，由于發(fā)生強(qiáng)烈的黏粒機(jī)械淋洗和活性鐵錳的淋溶作用而形成白土層，具有表層土壤粉砂含量高，犁底層黏化現(xiàn)象，同時(shí)伴有物理性狀差，耕層淺薄，有機(jī)質(zhì)含量低等特性。李戀卿等[5]分析江蘇太湖地區(qū)白土1 m厚度的碳庫儲(chǔ)存為6.77 kg/m2，顯著低于黃泥土和烏泥土，有機(jī)碳匱乏是白土主要的肥力限制因子[6]。低產(chǎn)白土常通過翻耕及增施有機(jī)肥等措施來提高表層土壤黏粒含量和有機(jī)碳水平。據(jù)報(bào)道，土壤腐殖質(zhì)與黏粒礦物結(jié)合形成有機(jī)物質(zhì)復(fù)合體是腐殖質(zhì)在土壤中存在的主要方式，有70%～90%的有機(jī)質(zhì)與礦物質(zhì)結(jié)合在一起[7]。Bird等[8]研究發(fā)現(xiàn)，隨著土層深度的增加，黏粒含量逐漸增加，碳的固定量亦隨之增加。還有研究指出，增施有機(jī)物料是維持和提高土壤腐殖質(zhì)的一種有效措施，通過腐殖質(zhì)與礦物質(zhì)的結(jié)合增加土壤碳的穩(wěn)定性，對提高土壤有機(jī)碳固存、減緩大氣CO2的急劇增加有著重要的作用[9]。但是翻耕和施肥對白土腐殖質(zhì)碳含量、組成和性質(zhì)的具體影響尚不明確。本文以白土稻區(qū)4年定位試驗(yàn)為基礎(chǔ)，研究不同翻耕深度與施肥措施對白土腐殖質(zhì)組分碳含量和性質(zhì)的短期效應(yīng)，探討白土稻田土壤腐殖質(zhì)不同組分碳含量及與總有機(jī)碳含量之間的相關(guān)性，以期為闡明白土固碳特性，提高白土肥力提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

定位試驗(yàn)于2011—2014年在安徽省長豐縣進(jìn)行。該地氣候類型為亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，年平均氣溫15～16 ℃，土壤類型為白土，發(fā)育于下蜀黃土母質(zhì)，耕作制度為水稻-小麥輪作。試驗(yàn)開始前土壤的基本理化性狀為：全氮0.658 g/kg，有機(jī)質(zhì)10.9 g/kg，堿解氮62.3 mg/kg，速效磷5.17 mg/kg，速效鉀96.1 mg/kg，pH 5.68，體積質(zhì)量(容重)1.43 g/cm3。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)以水稻季為研究對象，設(shè)5個(gè)處理：①翻耕10 cm + 化肥(T10+F)；②翻耕20 cm + 化肥(T20+F)；③翻耕20 cm + 化肥 + 畜禽糞肥(T20+F+M)；④翻耕20 cm + 化肥 + 秸稈(T20+F+S)；⑤翻耕20 cm +化肥 + 綠肥(T20+F+G)。每個(gè)處理3次重復(fù)，小區(qū)面積為20.0 m2，完全隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)采用人工翻耕，用不同大小型號的鐵鍬翻地10 cm或20 cm并整平。水稻生長季各處理氮、磷、鉀化肥施用量相同，分別為N 180、P2O590和K2O 120 kg/hm2。氮肥為尿素，磷肥用過磷酸鈣，鉀肥用氯化鉀，其中70% 的氮肥和全部的磷、鉀肥作為基肥在播種前施入，30%的氮肥于分蘗期追施。T20+F+M、T20+F+S和T20+F+G 3個(gè)處理在化肥施用的基礎(chǔ)上增施不同來源的有機(jī)肥，其中秸稈為上一季小麥秸稈，綠肥為紫云英。畜禽糞便和綠肥的施用量為鮮重22 500 kg/hm2，秸稈為干重3 000 kg/hm2。每年試驗(yàn)開始前采樣分析畜禽糞肥、秸稈和綠肥的N、P2O5和K2O含量，其中畜禽糞肥分別為4.5、2.9、4.4 g/kg(4年平均值，下同)，麥秸分別為6.1、2.7、5.8 g/kg，綠肥分別為4.8、1.3 和3.4 g/kg。水稻秧苗采用半旱秧田育秧，5月中上旬播種，6月上旬移栽，10月初收獲。栽插密度25.5萬穴/hm2，水稻品種為兩優(yōu)培九。小麥生長季各處理只施化肥，施肥量均為N 200、P2O590和K2O 90 kg/hm2。田間管理措施與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣一致。

1.3 樣品采集及測定

2014年水稻收獲期采集各小區(qū)0～10 cm表層土壤，隨機(jī)選取5個(gè)點(diǎn)，組成混合土樣，帶回實(shí)驗(yàn)室后剔除其中的植物殘?bào)w和石塊等，室內(nèi)自然風(fēng)干后過60目篩備用。

土壤腐殖質(zhì)的提取和分組參照竇森等[10]的腐殖質(zhì)組成修改法，提取出的水溶性物質(zhì)(WSS)和胡敏酸(HA)中碳含量采用TOC分析儀(德國耶拿Multi N/C 2100)測定，土壤總有機(jī)碳(TOC)和胡敏素(HM)中的碳含量采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定[11]。富里酸(FA)中的碳含量采用差減法CFA= TOC-CWSS-CHA-CHM計(jì)算，其中富里酸與胡敏酸之和稱為腐殖物質(zhì)(HE)。本研究中水浮物(WFS)含量較少，因此忽略不計(jì)。

胡敏酸可見光譜特征測定：分別測定胡敏酸溶液在400、465、600和665 nm波長下的吸光值[12]，計(jì)算E4/E6比值和色調(diào)系數(shù)Δlog K，其中E4/E6比值= K465/K665；Δlog K=log K400-log K600。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel、SPSS等軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。各處理間比較采用One-way ANOVA分析，差異顯著性分析用Duncan 法，相關(guān)性分析采用Pearson雙側(cè)顯著檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥措施對白土總有機(jī)碳及腐殖質(zhì)組分有機(jī)碳含量的影響

由表1可見，施肥措施顯著影響白土稻田表層土壤總有機(jī)碳含量。單施化肥措施下，翻耕20 cm的T20+F處理表層土壤總有機(jī)碳含量表現(xiàn)出下降趨勢，較翻耕10 cm的T10+F處理降低8.44%，但差異未達(dá)顯著水平(P＞0.05)。在翻耕20 cm的基礎(chǔ)上增施有機(jī)肥能顯著提高土壤總有機(jī)碳含量，T20+F+M、T20+F+S 和T20+F+G 處理較T20+F處理分別提高14.57%、30.64% 和26.58%，較T10+F處理分別提高4.90%、19.62% 和15.90%，差異均達(dá)顯著水平(P＜0.05)。3種有機(jī)培肥措施中，秸稈還田和增施綠肥處理對白土有機(jī)質(zhì)的提升效應(yīng)優(yōu)于增施畜禽糞處理。

土壤腐殖質(zhì)各組分中，胡敏素碳含量最高，在5.72～7.76 g/kg，占土壤總有機(jī)碳的68.0%～70.9%，其次是富里酸和胡敏酸，碳含量分別為1.47～1.68 g/kg和1.09～1.43 g/kg，占土壤總有機(jī)碳的15.3%～17.8% 和12.3%～13.0%，富里酸碳含量略高于胡敏酸。水溶性物質(zhì)的碳含量較低，僅占1.0%～1.3%，遠(yuǎn)低于其他腐殖質(zhì)組分。不同翻耕與施肥措施對腐殖質(zhì)各組分碳占總有機(jī)碳比例的影響較小，各處理間差異不明顯。

表1　不同施肥措施對土壤腐殖質(zhì)組分碳含量及占總有機(jī)碳百分比的影響Table 1 Effects of different fertilizations on organic carbon contents in humus components of white soil

各腐殖質(zhì)組分中，不同施肥措施顯著影響白土水溶性物質(zhì)、胡敏酸和胡敏素碳含量，而對富里酸碳含量影響不明顯(表1)。相較于T10+F處理，T20+F處理土壤水溶性物質(zhì)和胡敏酸的碳含量分別降低1.19% 和4.89%，富里酸碳含量提高1.67%。T20+F+M、T20+F+S和T20+F+G處理的胡敏酸和富里酸碳含量較T20+F處理分別提高10.36%～30.57% 和0.74%～12.31%，胡敏酸的增幅高于富里酸，尤其秸稈還田和增施綠肥處理，胡敏酸碳含量顯著高于單施化肥的T20+F處理。不同翻耕與施肥措施間土壤富里酸碳含量差異不顯著，均未達(dá)顯著水平(P＞0.05)。水溶性物質(zhì)碳含量受施肥措施影響較大，增施有機(jī)肥顯著提高水溶性物質(zhì)碳含量，T20+F+M、T20+F+S和T20+F+G處理較T20+F處理提高14.25%～26.80%，其中T20+F+M處理水溶性物質(zhì)碳含量高于T20+F+S和T20+F+G處理。不同翻耕與施肥措施對土壤胡敏素碳含量的影響較大。T10+F處理的胡敏素碳含量顯著高于T20+F處理，增幅達(dá)11.46%。在翻耕20 cm的基礎(chǔ)上增施綠肥、畜禽糞和秸稈還田顯著提高胡敏素碳含量，T20+F+M、T20+F+S和T20+F+G處理較T20+F處理提高18.87%～35.78%，差異均達(dá)顯著水平(P＜0.05)。

2.2 不同施肥措施對白土PQ值和胡富比的影響

土壤PQ值和胡富比分別表示胡敏酸在腐殖物質(zhì)中的比例及胡敏酸/富里酸的比值，是衡量土壤腐殖化程度及腐殖質(zhì)品質(zhì)的重要指標(biāo)[13]。由圖1可見，翻耕深度對土壤PQ值和胡富比的影響較小。單施化肥時(shí)，T20+F處理土壤的PQ值和胡富比較T10+F處理分別降低3.73% 和6.45%，差異未達(dá)顯著水平

(P＞0.05)。相較于單施化肥，增施有機(jī)肥能一定程度上提高土壤PQ值和胡富比。與T20+F處理相比，有機(jī)培肥的T20+F+M、T20+F+S和T20+F+G處理PQ值和胡富比分別提高3.51%～8.96% 和6.22%～16.56%，其中T20+F+S處理土壤的腐殖化程度略高于T20+F+M

和T20+F+G處理，表明其富里酸轉(zhuǎn)化為胡敏酸的速率和強(qiáng)度較高，但處理間差異未達(dá)顯著水平(P＞0.05)。

圖1　不同施肥措施對白土PQ值和胡富比的影響Fig.1 Effects of different fertilizations on PQ and HA/FA values of white soil

2.3 不同施肥措施對胡敏酸E4/E6值和ΔlogK的影響

土壤腐殖質(zhì)的E4/E6值和色調(diào)系數(shù)ΔlogK值是表征胡敏酸光學(xué)性質(zhì)的重要參數(shù)，可用來表征腐殖質(zhì)的復(fù)雜程度[14]。表2表明，白土胡敏酸的E4/E6值為4.48～4.66，ΔlogK值為0.61～0.64。4年不同施肥措施對胡敏酸的光學(xué)性質(zhì)未產(chǎn)生顯著影響，增施有機(jī)肥處理E4/E6值和ΔlogK值略高于單施化肥處理。單施化肥下，T20+F處理較T10+F處理E4/E6值和ΔlogK值分別低0.59% 和1.45%。相較于T20+F處理，T20+F+M、T20+F+S和T20+F+G處理E4/E6值和ΔlogK的增加幅度分別為3.13%～3.95% 和2.36%～3.98%，但差異均未達(dá)顯著水平(P＞0.05)。3種有機(jī)培肥措施中，T20+F+S處理土壤胡敏酸的光學(xué)性質(zhì)指標(biāo)略高于T20+F+M和T20+F+G處理。

2.4 腐殖質(zhì)各組分碳及與總有機(jī)碳間的相關(guān)性

對土壤總有機(jī)碳和腐殖質(zhì)各組分碳含量進(jìn)行相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)(表3)，除水溶性物質(zhì)外，腐殖物質(zhì)、胡敏酸、富里酸和胡敏素碳含量與總有機(jī)碳含量間均呈顯著或極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)0.519～0.832，其中胡敏素碳含量與總有機(jī)碳含量間的相關(guān)性最好。各腐殖質(zhì)組分碳含量中，水溶性物質(zhì)僅與胡敏素顯著相關(guān)，而與總有機(jī)碳、腐殖物質(zhì)、胡敏酸和富里酸間均無明顯相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.434～0.508。胡敏酸、富里酸與腐殖物質(zhì)碳含量相互間的相關(guān)性高于胡敏素與三者間，相關(guān)系數(shù)分別為0.716～0.928和0.526～0.615。

表2　不同施肥措施對土壤胡敏酸E4/E6值和ΔlogK的影響Table 2 Effects of different fertilizations on E4/E6and ΔlogK values of humic acid of white soil

表3　腐殖質(zhì)組分有機(jī)碳含量間相關(guān)性Table 3 Correlation among organic carbon contents of different humus components and total organic carbon

3 討論

單施化肥措施下，相較于翻耕 10 cm，翻耕 20 cm后土壤總有機(jī)碳和腐殖質(zhì)各組分有機(jī)碳含量均表現(xiàn)出一定的下降趨勢，原因可能在于白土在表層以下存在一層養(yǎng)分含量較低的白土層，翻耕 20 cm 后與表層土壤混合，使得土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量下降；同時(shí)，耕作引起土壤擾動(dòng)，翻耕深度越大擾動(dòng)程度越深，土壤中易氧化物質(zhì)如纖維素、半纖維素、氨基酸等大量分解，腐殖質(zhì)中活性碳數(shù)量減少[15]。與試驗(yàn)開始前相比，4年單施化肥處理的有機(jī)碳水平也有提高，這可能是因?yàn)榘淄粱A(chǔ)地力較低，施肥一定程度上增加稻麥作物的生物量，相應(yīng)提高了土壤中植物殘?bào)w和根系的歸還量，超過有機(jī)碳的分解速率，因此土壤有機(jī)碳表現(xiàn)為累積[16-17]。

施入有機(jī)肥使得新形成的年輕腐殖質(zhì)多，有機(jī)質(zhì)的腐殖化程度高，有利于土壤腐殖質(zhì)的更新和活化以及胡敏酸的積累，進(jìn)而提高腐殖質(zhì)的品質(zhì)[18]。很多研究指出，施用化肥、有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)肥配施均能提高土壤胡敏酸和富里酸含量，但以有機(jī)無機(jī)肥配施的效果最好，化肥配施則有利于腐殖酸的分解，使之向結(jié)構(gòu)簡單的富里酸方向發(fā)展[2-4]。本研究中，相較于單施化肥，增施有機(jī)肥不同程度地提高白土胡敏酸和富里酸碳含量，且胡敏酸的增幅高于富里酸，從而提高土壤的 PQ 值和胡富比，但差異未達(dá)顯著水平。這可能是因?yàn)椋阂环矫?，與以上報(bào)道的長期試驗(yàn)相比，本試驗(yàn)?zāi)晗掭^短，施入的外源有機(jī)碳尚未完全轉(zhuǎn)化成土壤腐殖質(zhì)；另一方面，供試白土屬于低產(chǎn)土，有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量較低，白土胡富比為 0.73～0.85，土壤腐殖質(zhì)以富里酸為主。一般而言，熟化程度好，有機(jī)質(zhì)含量較高的土壤腐殖質(zhì)以胡敏酸為主[19]，因此短期的培肥措施不足以顯著改善白土腐殖質(zhì)組成和品質(zhì)。這一點(diǎn)在胡敏酸光學(xué)性質(zhì)的結(jié)果中也有體現(xiàn)，4年不同翻耕深度和施肥措施對白土胡敏酸的 E4/E6值和色調(diào)系數(shù)均未產(chǎn)生顯著影響。很多報(bào)道指出，秸稈、動(dòng)物糞便等有機(jī)物料有利于促進(jìn)腐殖質(zhì)的更新和增強(qiáng)腐殖質(zhì)活性，提高胡敏酸的光密度，使胡敏酸結(jié)構(gòu)變簡單，胡敏酸脂族化和年輕化[4,20-21]。但也有報(bào)道指出，有機(jī)無機(jī)肥配施提高潮土和旱地紅壤胡敏酸的 E4/E6比值，而對紅壤性水稻土無顯著影響[2]。劉小虎等[4]則發(fā)現(xiàn)，相較于不施肥，無論施化肥還是有機(jī)無機(jī)肥配施 E4/E6值均有不同程度的下降，單施有機(jī)肥在施肥處理中較高。不同試驗(yàn)結(jié)論的差異可能與土壤類型、施肥措施、耕作年限等因素有關(guān)。

本研究中，與單施化肥相比，增施有機(jī)肥能顯著提高白土總有機(jī)碳、水溶性物質(zhì)和胡敏素碳含量。白土腐殖質(zhì)各組分中，總有機(jī)碳的變化主要體現(xiàn)在胡敏素的差異中，其碳含量最高，施肥措施對其的影響較大。胡敏素是土壤中穩(wěn)定的腐殖質(zhì)組分，對營養(yǎng)元素(C、N、S 等)的固持和有效性起重要作用[22]。李凱等[19]研究不同類型土壤也發(fā)現(xiàn)，胡敏素在腐殖質(zhì)組成中含量最高，占全碳的 39.4%～72.6%。與不施肥或單施化肥相比，施用有機(jī)肥料能顯著增加土壤胡敏素碳含量及其組分的數(shù)量[23-26]。3 種有機(jī)培肥方式中，秸稈還田對白土耕層土壤胡敏酸、富里酸和胡敏素碳含量的提升效果優(yōu)于增施畜禽糞和綠肥，而水溶性物質(zhì)在增施畜禽糞肥處理中最高。倪進(jìn)治等[27]也有相似結(jié)論，與稻草秸稈相比，豬糞更容易被微生物分解利用，因此豬糞處理的土壤中水溶性有機(jī)碳顯著高于稻草秸稈處理。竇森等[28]指出，秸稈對加強(qiáng)胡敏酸木質(zhì)素特征貢獻(xiàn)較大，而施用豬糞則更有利于胡敏酸的脂族化。本研究中，胡敏素、胡敏酸、富里酸、腐殖物質(zhì)碳含量與總有機(jī)碳含量均存在顯著或極顯著相關(guān)，但均與水溶性物質(zhì)碳含量無顯著相關(guān)性，這可能與白土基礎(chǔ)地力較低，施肥提高其總有機(jī)碳和腐殖質(zhì)組分碳含量有關(guān)，而水溶性物質(zhì)的碳含量所占比例較小，極易轉(zhuǎn)化和流失，因此與其他組分間相關(guān)性不明顯。

4 結(jié)論

白土稻區(qū)4年定位試驗(yàn)結(jié)果表明，不同施肥措施對表層土壤總有機(jī)碳和腐殖質(zhì)組分碳含量有明顯影響，而翻耕深度的影響較小。相較于單施化肥，增施有機(jī)肥能顯著提高土壤總有機(jī)碳、水溶性物質(zhì)和胡敏素碳含量，并一定程度上增加PQ值和胡/富比。不同施肥措施對胡敏酸E4/E6和ΔlogK值無顯著影響。白土腐殖質(zhì)以富里酸為主，土壤熟化程度和肥力狀態(tài)仍處于較低水平，有機(jī)培肥長期的改良效果有待于進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]竇森,李凱,崔俊濤,等.土壤腐殖物質(zhì)形成轉(zhuǎn)化與結(jié)構(gòu)特征研究進(jìn)展[J].土壤學(xué)報(bào),2008,45(6):1 148-1 158

[2]史吉平,張夫道,林葆.長期定位施肥對土壤腐殖質(zhì)理化性質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2002,35(2):174-180

[3]王薇,李絮花,章燕平,等.長期定位施肥對鹽化潮土土壤腐殖質(zhì)組分的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(3):65-67

[4]劉小虎,賈慶宇,安婷婷,等.不同施肥處理對棕壤腐殖酸組成和性質(zhì)的影響[J].土壤通報(bào),2005,36(3):328-332

[5]李戀卿,潘根興,龔偉,等.太湖地區(qū)幾種水稻土的有機(jī)碳儲(chǔ)存及其分布特性[J].科技通報(bào),2000(6):421-426,432

[6]潘根興,黃瑞采,丁瑞興,等.淮北白漿土發(fā)育與晚第四紀(jì)古地理環(huán)境變化[J].第四紀(jì)研究,1995,15(3):249-257

[7]Fedotov G N,Dobrovol'skii G V.Humus as the base of soil colloids[J].Doklady Chemistry,2007,415(2):200-204

[8]Bird M I,Santruckova H,Lloyd J,et al.Global Soil Organic Carbon Pool[M]//Schulze E D,Heimann M,Harrison S.Global biogeochemical cycles in the climate system.CA:Academic Press,2001:185-199

[9]區(qū)惠平,何明菊,黃景,等.稻田免耕和稻草還田對土壤腐殖質(zhì)和微生物活性的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2010,30(24):6 812-6 820

[10]竇森,于水強(qiáng),張晉京.不同CO2濃度對玉米秸稈分解期間土壤腐殖質(zhì)形成的影響[J].土壤學(xué)報(bào),2007,44(3):458-466

[11]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000

[12]嚴(yán)昶升.土壤肥力研究方法[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1988

[13]江澤普,黃紹民,韋廣潑,等.不同免耕模式對水稻產(chǎn)量及土壤理化性狀的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2007,23(12):362-365

[14]王晶,何忠俊,王立東,等.高黎貢山土壤腐殖質(zhì)特性與團(tuán)聚體數(shù)量特征研究[J].土壤學(xué)報(bào),2010,47(4):723-733

[15]趙紅,鄭殷恬,呂貽忠,等.免耕與常規(guī)耕作下黑土腐殖酸含量與結(jié)構(gòu)的差異[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2010,19(5):1238-1241

[16]Ghani A,Dexter M,Perrott K W.Hot-water extractable carbon in soils:a sensitive measurement for determining impacts of fertilization,grazing and cultivation[J].Soil Biology and Biochemistry,2003,35(9):1 231-1 243

[17]侯曉靜,楊勁松,趙曼,等.不同施肥措施對濱海鹽漬土有機(jī)碳含量的影響[J].土壤,2014,46(5):780-786

[18]褚慧,宗良綱,汪張懿,等.不同種植模式下菜地土壤腐殖質(zhì)組分特性的動(dòng)態(tài)變化[J].土壤學(xué)報(bào),2013,50(5):931-939

[19]李凱,竇森.不同類型土壤胡敏素組成的研究[J].水土保持學(xué)報(bào),2008,22(3):116-119,157

[20]路丹,何明菊,區(qū)惠平,等.耕作方式對稻田土壤活性有機(jī)碳組分、有機(jī)碳礦化以及腐殖質(zhì)特征的影響[J].土壤通報(bào),2014,45(5):1 144-1 150

[21]史振鑫,孟安華,吳景貴,等.牛糞處理方式對黑土胡敏酸和富里酸的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,42(3):145-151

[22]張晉京,竇森.土壤胡敏素研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2008,28(3):1 229-1 239

[23]Zhang J J,Dou S,Song X Y.Effects of field located fertilization on the content and characteristics of soil humus fractions[J].Chinese Journal of Soil Science,2006,37(6):1 243-1 246

[24]Covaleda S,Pajares S,Gallardo J F,et al.Short-term changes in C and N distribution in soil particle size fractions induced by agricultural practices in a cultivated volcanic soil from Mexico[J].Organic Geochemistry,2006,37(12):1 943-1 948

[25]Adani F,Genevini P,Ricca G,et al.Modification of soil humic matter after 4 years of compost application[J].Waste Management,2007,27(2):319-324

[26]萬曉曉,石元亮,依艷麗.長期秸稈還田對白漿土有機(jī)碳含量及腐殖質(zhì)組成的影響[J].中國土壤與肥料,2012(3):7-11

[27]倪進(jìn)治,徐建民,謝正苗,等.不同有機(jī)肥料對土壤生物活性有機(jī)質(zhì)組分的動(dòng)態(tài)影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2001,7(4):374-378

[28]竇森,陳恩鳳,須湘成,等.施用有機(jī)肥料對土壤胡敏酸結(jié)構(gòu)特征的影響—胡敏酸的光學(xué)性質(zhì)[J].土壤學(xué)報(bào),1995,32(1):41-49

Effects of Different Fertilizations on Humus Components of White Soil

WU Pingping,WANG Jiajia,LI Lujiu*
(Institute of Soil and Fertilizer,Anhui Academy of Agricultural Sciences; Anhui Provincial Key Laboratory of Nutrient Recycling,Resources and Environment,Hefei 230031,China)

Abstract:A four-year field experiment was carried out in paddy field at white soil to study the effects of different fertilizations on carbon contents of soil humus components.The treatments consisted of two tillage depths of 10 cm and 20 cm(T(10),T(20))and four fertilizations of chemical fertilizer(F),chemical fertilizer and farmyard manure(F+M),chemical fertilizer and wheat straw(F+S),chemical fertilizer and green manure(F+G).The water-soluble substance,humic acid,fulvic acid and humic material of white soil were extracted using composition method.The results showed that carbon contents in bulk soil and humic substances in T(20)+F treatment were lower than in T(10)+F treatment.The addition of organic manure with the tillage depth of 20 cm significantly increased the contents of total organic carbon and humus components.Compared with T(20)+F treatment,total organic carbon and organic carbon contents of humic acid,fulvic acid and water-soluble substance in T(20)+F+M,T(20)+F+S and T(20)+F+G treatments were increased by 14.57%-30.64%,10.36%-30.57%,0.74%-12.31% and 14.25%-26.80%,respectively.The addition of organic manure significantly increased organic carbon contents of humic material by 18.87%-35.78% in T(20)+F+M,T(20)+F+S and T(20)+F+G treatments,compared with T(20)+F treatment.Different tillage depths and fertilizations showed no significant effect on humus properties.The addition of organic manure increased PQ values,HA/FA ratio,E4/E6values and ΔlogK to a certain extent.Correlation analysis showed significant or extremely significant positive correlations existed among humic material,humic acid,fulvic acid and total organic carbon,while no correlation with water-soluble substance.

Key words:White soil; Tillage depth; Fertilization; Humus composition; Property

作者簡介：吳萍萍(1982—)，女，安徽貴池人，博士，副研究員，主要研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)資源與環(huán)境。E-mail:pingpingwu1982@126.com

* 通訊作者(ljli68@aliyun.com)

基金項(xiàng)目：①“十二五”國家科技支撐計(jì)劃課題(2012BAD05B0206)，公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201003016；201503118-02)和安徽省農(nóng)科院創(chuàng)新基金項(xiàng)目(11C1007；13B1042；15B1013；15A1021)資助。

DOI:10.13758/j.cnki.tr.2016.01.012

中圖分類號：S153.622