張世祺，王沛裴，王昌全*，何玉亭，沈 杰，徐 強(qiáng)，李 萌

(1 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)資源學(xué)院，四川成都 611130；2什邡市農(nóng)業(yè)局，四川什邡 618400)

土壤團(tuán)聚體是土壤質(zhì)量的物質(zhì)基礎(chǔ)，其粒級(jí)分布和穩(wěn)定性決定土壤的通透性能和養(yǎng)分的保持與供應(yīng)[1]。研究表明，通過(guò)不同種植模式、土壤管理措施以及土壤的物質(zhì)含量直接影響土壤團(tuán)聚體的形成及其穩(wěn)定性進(jìn)而改變土壤肥力，其中土壤有機(jī)質(zhì)的變化與土壤團(tuán)聚體形成、分布和穩(wěn)定性的關(guān)系最為緊密[2]。土壤有機(jī)碳作為衡量土壤肥力的重要指標(biāo)之一，它的含量直接決定土壤質(zhì)量。有機(jī)碳是土壤團(tuán)聚體形成和穩(wěn)定的重要膠結(jié)劑，常與黏粒結(jié)合形成微團(tuán)聚體，微團(tuán)聚體再逐步團(tuán)聚形成大團(tuán)聚體，同時(shí)，團(tuán)聚體在形成后能夠?qū)ζ渲袃?chǔ)存的有機(jī)碳產(chǎn)生保護(hù)作用，影響有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化和分解速率[3]。起壟植煙，一方面對(duì)土壤團(tuán)聚體擾動(dòng)強(qiáng)烈，破壞有機(jī)碳的“保護(hù)殼”[4]；另一方面烤煙壟作過(guò)程中土壤水、氣、熱條件的變化導(dǎo)致土壤微生物活性增強(qiáng)[5]，消耗暴露在團(tuán)聚體保護(hù)之外的有機(jī)碳。另外，烤煙成熟收獲的生物量占植株總生物量的比例大，且根部、莖稈等難以還田，從而導(dǎo)致以地面殘余植株凋落形式回到土壤中的有機(jī)碳量大幅下降[6]。

涼攀地區(qū)是四川省主要烤煙生產(chǎn)區(qū)，近年來(lái)植煙土壤的退化問(wèn)題已經(jīng)影響到當(dāng)?shù)責(zé)煵莓a(chǎn)業(yè)的健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，而煙草又是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，所以該區(qū)域植煙土壤退化問(wèn)題逐漸引起研究者的重視。長(zhǎng)期植煙導(dǎo)致土壤有機(jī)碳含量降低以及團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差等是土壤退化問(wèn)題的重要表現(xiàn)[7]。目前少見(jiàn)該區(qū)域植煙土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性及其影響因素的研究，本文以四川典型植煙區(qū)涼攀地區(qū)為研究對(duì)象，通過(guò)分析不同植煙年限下土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性及相關(guān)指標(biāo)的變化，以期揭示植煙年限對(duì)團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響。

1 材料與方法

1.1 土樣采集

于涼攀地區(qū)典型植煙區(qū)：涼山州會(huì)東縣姜州鄉(xiāng)(101o29′05′′ E，26o33′21′′ N)、攀枝花市仁和區(qū)大龍?zhí)多l(xiāng)(101o52′45′′ E，26o20′20′′ N)、攀枝花市米易縣坪山村(102o07′42′′ E，26o49′10′′ N)分別采集植煙年限為0、3、5、8 a 的紫色土(H0、H3、H5、H8)、水稻土(P0、P3、P5、P8)、紅壤(R0、R3、R5、R8)樣品。采樣點(diǎn)所在的田塊、地塊冬季均閑置或少量種植紫花芍，施肥和田間管理長(zhǎng)期采用當(dāng)?shù)乜緹煼N植標(biāo)準(zhǔn)模式，即一次基肥為主，3次追肥為輔。本研究采樣時(shí)間為2015年4月中旬。在地壟斜面采用“S”型法進(jìn)行取樣，避開(kāi)施肥點(diǎn)，取樣深度為0～20 cm(耕作層)。采取的原狀土帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干，風(fēng)干過(guò)程中沿土塊自然斷裂面掰成不小于1 cm的土塊，并測(cè)定土樣 的基本性質(zhì)如表1。

表1 土壤基本性質(zhì)Table 1 Basic properties of tested soils

1.2 樣品測(cè)定與分析

非水穩(wěn)性團(tuán)聚體組成的測(cè)定采用干篩法[8]。首先用四分法從待測(cè)樣品中取約400 g樣品，分別過(guò)5、2、1、0.5、0.25 mm套篩進(jìn)行人工篩分，得到粒徑＞5、5～2、2～1、1～0.5、0.5～0.25、＜0.25 mm 6 組團(tuán)聚體樣品，稱重即得到干篩條件下各粒級(jí)團(tuán)聚體含量。

水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量的測(cè)定采用濕篩法[9]。根據(jù)干篩獲得的各粒級(jí)團(tuán)聚體百分比例稱取100 g混合樣，重復(fù)3次。然后將混合樣置于孔徑分別為5、2、1、0.5、0.25 mm的套篩上，套篩由篩架固定，置于水桶中，底部離桶底10 cm高。向桶中加水至水面剛接觸2 mm篩網(wǎng)，樣品毛管浸潤(rùn)5 min，然后啟動(dòng)電源，使套篩以每分鐘30次的頻率，振幅3 cm上下振蕩30 min，然后將留在各篩子上的團(tuán)聚體沖洗到鋁盒中，置于50℃烘箱中，烘干后稱重[10]。

土壤有機(jī)碳采用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定[11]。土壤顆粒組成的測(cè)定采用比重計(jì)法[12]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

團(tuán)聚體平均重量直徑、幾何平均直徑計(jì)算方法如下：

式中：Ri為某粒徑團(tuán)聚體平均直徑；DA0.25為＞0.25 mm粒徑干篩團(tuán)聚體干重；WA0.25為＞0.25 mm粒徑濕篩團(tuán)聚體干重，Wi為某粒徑團(tuán)聚體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；MWD為團(tuán)聚體平均重量直徑；GMD為團(tuán)聚體幾何平均直徑；PAD為土壤的團(tuán)聚體破壞率。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 13.0軟件，不同植煙年限以及各級(jí)團(tuán)聚體之間的顯著性差異分析采用單因素方差分析方法(ANOVA)，并用最小顯著性差異方法進(jìn)行檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)處理等在Microsoft Excel 2013中進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 植煙年限對(duì)土壤團(tuán)聚體分布的影響

涼攀地區(qū)未植煙土壤非水穩(wěn)性和水穩(wěn)性團(tuán)聚體均以＞2 mm粒徑為主，其中未植煙紅壤中粒徑＞2 mm非水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量達(dá)到751.4 g/kg；植煙3、5、8 a后，土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體以＜0.25 mm粒徑為主，其中植煙8 a后紅壤中粒徑＜0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量達(dá)到459.2 g/kg。粒徑＞5 mm團(tuán)聚體，濕篩法測(cè)得的含量(水穩(wěn)性團(tuán)聚體)都小于干篩法測(cè)得的含量(非水穩(wěn)性團(tuán)聚體)，其中植煙8 a后的紫色土、水稻土、紅壤中粒徑＞5 mm非水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量分別是水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量的1.25倍、3.43倍、7.33倍，紅壤的變化幅度遠(yuǎn)大于紫色土和水稻土，表明紅壤相對(duì)于紫色土和水稻土，其大粒徑團(tuán)聚體對(duì)水的崩解抗性最差。3種植煙土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體分布隨植煙年限的增加發(fā)生了顯著變化，植煙3、5、8 a后，粒徑＞5 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量較未植煙土壤出現(xiàn)顯著降低，同時(shí)粒徑＜0.25 mm團(tuán)聚體含量顯著增加，表明植煙對(duì)土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體具有顯著破壞作用。

表2 不同植煙年限土壤非水穩(wěn)性團(tuán)聚體分布Table 2 Distribution of soil water unstable aggregates in different tobacco cropping years

表3 不同植煙年限土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體分布Table 3 Distribution of soil water stable aggregates in different tobacco cropping years

2.2 植煙年限對(duì)土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響

由圖1可知，與不植煙相比，紅壤植煙3、5、8 a后土壤團(tuán)聚體機(jī)械穩(wěn)定性呈下降趨勢(shì)，其中植煙5 a后和8 a后表現(xiàn)為顯著降低，MWD值植煙5 a后下降34%，植煙8 a后下降35%；紫色土植煙3、5、8 a后團(tuán)聚體機(jī)械穩(wěn)定性未出現(xiàn)顯著變化；水稻土中團(tuán)聚體機(jī)械穩(wěn)定性在植煙3 a后達(dá)到峰值，其MWD值是不植煙土壤的150%，隨后顯著降低。

由圖2可知，紅壤植煙3 a后，團(tuán)聚體水穩(wěn)定性較不植煙顯著降低，MWD值下降47%；植煙5 a后和植煙8 a后相對(duì)于植煙3 a后，團(tuán)聚體水穩(wěn)定性同樣顯著下降，MWD值分別下降39% 和36%。與不植煙相比，紫色土植煙3 a后，團(tuán)聚體水穩(wěn)定性顯著降低，MWD值下降45%；植煙5 a后相對(duì)于植煙 3 a后，團(tuán)聚體水穩(wěn)定性同樣顯著下降，MWD值下降34%；但植煙8 a后相對(duì)于植煙5 a和3 a后都出現(xiàn)了顯著上升的趨勢(shì)，MWD值上升146%，即在植煙0～8 a過(guò)程中紫色土團(tuán)聚體水穩(wěn)性出現(xiàn)先下降再上升的趨勢(shì)。水稻土植煙3、5、8 a后，相對(duì)于不植煙，團(tuán)聚體水穩(wěn)定性出現(xiàn)顯著下降趨勢(shì)，MWD值分別下降47%、52% 和46%，而植煙3、5、8 a年間土壤團(tuán)聚體水穩(wěn)定性沒(méi)有顯著差異，即在植煙0～8 a過(guò)程中水稻土團(tuán)聚體水穩(wěn)性出現(xiàn)先下降再平穩(wěn)的趨勢(shì)。

圖1 不同植煙年限土壤非水穩(wěn)性團(tuán)聚體的MWD和GMDFig.1 MWD and GMD values of soil water unstable aggregates in different tobacco cropping years

圖2 不同植煙年限土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的MWD和GMDFig. 2 MWD and GMD values of soil water stable aggregates in different tobacco cropping years

圖3 不同植煙年限土壤的團(tuán)聚體破壞率(PAD)Fig. 3 Values of percentage of aggregate disruption (PAD) under in different tobacco cropping years

紫色土和水稻土團(tuán)聚體破壞率(PAD)隨植煙年限的變化出現(xiàn)顯著變化，在不植煙條件下最低，植煙5 a后團(tuán)聚體破壞率達(dá)最高，其中紫色土和水稻土團(tuán)聚體破壞率增加395% 和824%。植煙3 a后的紫色土和水稻土團(tuán)聚體PAD值相對(duì)于不植煙土壤顯著上升，這和植煙對(duì)土壤水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的破壞關(guān)系密切，植煙5 a后PAD值相對(duì)于植煙3 a后也有顯著上升，但上升趨勢(shì)減弱，植煙8 a后PAD值相對(duì)于植煙5 a有顯著下降。不植煙條件下紅壤團(tuán)聚體的PAD值極大地高于紫色土和水稻土團(tuán)聚體，相對(duì)于不植煙，植煙3 a和5 a后PAD值未出現(xiàn)顯著升高，植煙8 a年后顯著升高158%。

2.3 土壤團(tuán)聚體水穩(wěn)性的主要影響因素

采用Pearson相關(guān)系數(shù)法對(duì)參試土壤樣品主要指標(biāo)進(jìn)行兩兩相關(guān)的相關(guān)性分析(表 4)，結(jié)果表明，在不同植煙年限下，紫色土和水稻土的有機(jī)碳含量與團(tuán)聚體GMD值、MWD值以及PAD值存在明顯的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)r均大于0.900，對(duì)相關(guān)系數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，均達(dá)到顯著水平，與現(xiàn)有大量關(guān)于團(tuán)聚體穩(wěn)定性和有機(jī)碳關(guān)系的研究結(jié)果一致，即有機(jī)碳含量與土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性顯著相關(guān)。但紅壤團(tuán)聚體的有機(jī)碳含量與GMD值、MWD值以及PAD值均無(wú)顯著相關(guān)性，表明發(fā)育程度深、有機(jī)碳含量低的紅壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的相關(guān)因素不含原土有機(jī)碳含量。對(duì)于水稻土，黏粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與土壤團(tuán)聚體GMD值、MWD值、PAD值以及有機(jī)碳含量相關(guān)性明顯，而紫色土和紅壤并沒(méi)有出現(xiàn)上述規(guī)律，這可能與水稻土團(tuán)聚體粒徑分布規(guī)律及其土壤類型特性有關(guān)。

表4 土壤主要指標(biāo)相關(guān)關(guān)系Table 4 Correlation coefficients between soil indexes

2.4 植煙年限對(duì)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體有機(jī)碳分布的影響

涼攀煙區(qū)主要植煙土壤各粒級(jí)團(tuán)聚體有機(jī)碳含量隨植煙年限的增加而表現(xiàn)出不同的趨勢(shì)，其中紫色土和水稻土＞5 mm團(tuán)聚體有機(jī)碳含量呈顯著下降，且其下降幅度明顯大于其他粒徑；紅壤各粒級(jí)團(tuán)聚體有機(jī)碳含量變化不顯著；紫色土和水稻土整體表現(xiàn)為各粒級(jí)團(tuán)聚體有機(jī)碳含量植煙5 a后和8 a后顯著下降，而紅壤團(tuán)聚體相關(guān)變化趨勢(shì)不明顯。從有機(jī)碳含量分布來(lái)看，紫色土和水稻土團(tuán)聚體有機(jī)碳含量分布以＞5 mm和＜0.25 mm粒徑較多，其余粒徑分布較少，其中不植煙條件下紫色土＞5 mm團(tuán)聚體有機(jī)碳含量為1～2 mm團(tuán)聚體的2.42倍；紅壤團(tuán)聚體有機(jī)碳含量分布以粒徑＜0.25 mm團(tuán)聚體較多。隨著植煙年限的增加，有機(jī)碳在各粒徑團(tuán)聚體中的分布趨于平均。植煙8 a后相較于植煙5 a后，3種土壤各粒級(jí)團(tuán)聚體有機(jī)碳含量下降趨勢(shì)不明顯，部分粒級(jí)有機(jī)碳含量甚至有小幅上升趨勢(shì)。3種土壤團(tuán)聚體各粒級(jí)有機(jī)碳分布情況大致相同，但紅壤各粒級(jí)團(tuán)聚體有機(jī)碳含量明顯低于紫色土和水稻土，其中植煙3 a后紫色土＞5 mm粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量是紅壤＞5 mm團(tuán)聚體的1.81倍。

表5 不同植煙年限土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的有機(jī)碳分布(g/kg)Table 5 Distribution of organic carbon in soil water stable aggregates in different tobacco cropping years

通過(guò)對(duì)紅壤團(tuán)聚體各粒徑有機(jī)碳含量與其水穩(wěn)定性的相關(guān)性分析(表6)可知，紅壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性與粒徑1～2 mm團(tuán)聚體有機(jī)碳含量呈極顯著相關(guān)，與其他粒徑團(tuán)聚體的相關(guān)性不顯著，粒徑1 ～2 mm團(tuán)聚體有機(jī)碳含量是影響紅壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的重要因素。

表6 紅壤各粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量與其水穩(wěn)性的相關(guān)關(guān)系Table 6 Correlation coefficients between organic carbon contents and their water stabilities in different aggregate sizes

3 討論

涼攀地區(qū)主要植煙土壤團(tuán)聚體分布隨植煙年限的增加發(fā)生顯著變化，植煙年限為3、5、8 a時(shí)，＞5 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量相對(duì)于未植煙土壤顯著降低，＜0.25 mm團(tuán)聚體含量顯著增加，說(shuō)明植煙會(huì)導(dǎo)致土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體發(fā)生大量崩解[13]。植煙土壤非水穩(wěn)性團(tuán)聚體＞2 mm粒徑含量較多，而植煙年限為3、5、8 a時(shí)，其水穩(wěn)性團(tuán)聚體分布以＜0. 25 mm粒徑為主，說(shuō)明在水的崩解作用下部分大粒徑團(tuán)聚體向更小粒徑的團(tuán)聚體轉(zhuǎn)化，且這種趨勢(shì)以紅壤團(tuán)聚體最強(qiáng)[14]：其中植煙年限為8 a時(shí)，紫色土、水稻土、紅壤團(tuán)聚體＞5 mm粒徑非水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量分別是水穩(wěn)性團(tuán)聚體的1.25倍、3.43倍、7.33倍；紅壤團(tuán)聚體PAD值在不植煙和植煙年限為8 a時(shí)均大于其他團(tuán)聚體，表明紅壤非水穩(wěn)定性大粒徑團(tuán)聚體雖然較多，但遇水極易崩解，其原因可能是紅壤團(tuán)聚體中在團(tuán)粒結(jié)構(gòu)中起膠結(jié)作用的物質(zhì)多糖、菌絲等瞬變和臨時(shí)膠結(jié)劑含量較其他土壤類型的高[15]。

文倩和關(guān)欣[16]研究發(fā)現(xiàn)，土壤中原生礦物顆粒與細(xì)菌、真菌和植物碎屑膠結(jié)形成游離的微團(tuán)聚體，同時(shí)這些微團(tuán)聚體又被有機(jī)碳、鐵鋁氧化物、菌絲、植物根和多糖等物質(zhì)膠結(jié)成大團(tuán)聚體，因此植煙的土壤管理措施以及土壤中相關(guān)物質(zhì)含量、形態(tài)等因素均會(huì)造成植煙土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的變化。濕篩條件下，3種土壤均是在不植煙時(shí)水穩(wěn)性最高，且隨植煙年限增加，水穩(wěn)性顯著下降，說(shuō)明植煙年限對(duì)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體有顯著破壞作用[17]。由于紅壤發(fā)育程度深，其團(tuán)聚體有機(jī)碳含量明顯低于紫色土和水稻土。但在不植煙條件下3種土壤團(tuán)聚體水穩(wěn)性是持平的，甚至紅壤團(tuán)聚體非水穩(wěn)性超過(guò)紫色土和水稻土其原因是紅壤含有大量的無(wú)機(jī)膠結(jié)物且黏粒含量極高[18]，對(duì)紅壤團(tuán)聚體形成產(chǎn)生促進(jìn)作用；但植煙8 a相對(duì)植煙5 a紅壤團(tuán)聚體水穩(wěn)性顯著降低，其原因可能與植煙土壤無(wú)機(jī)膠結(jié)物損失有關(guān)[19]。因紫色土發(fā)育程度淺，所以需要以有機(jī)碳為主的膠結(jié)劑參與團(tuán)聚作用。植煙年限為3、5 a時(shí)相對(duì)于不植煙，紫色土團(tuán)聚體有機(jī)碳含量顯著下降，主要由于團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的主要膠結(jié)劑減少導(dǎo)致團(tuán)聚作用減弱，使團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭到破壞，水穩(wěn)性顯著降低；植煙8 a相對(duì)于植煙5 a，粒徑2～5、0.25～0.5和＜0. 25 mm團(tuán)聚體的有機(jī)碳含量均升高，且粒徑0.25～0.5 mm團(tuán)聚體達(dá)到顯著水平，這可能與近年來(lái)有機(jī)肥的施用有關(guān)[20]。水稻土團(tuán)聚體，植煙年限為3、5 a時(shí)相對(duì)于不植煙，大部分粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，團(tuán)聚體水穩(wěn)性顯著降低，植煙8 a相對(duì)于植煙5 a，水稻土各粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量均未出現(xiàn)顯著變化，所以其團(tuán)聚體水穩(wěn)性變化不顯著[21]。

干篩條件下，有機(jī)碳含量隨植煙年限增加而降低：紫色土團(tuán)聚體非水穩(wěn)性變化不顯著，而水穩(wěn)性為顯著降低，由此可見(jiàn)有機(jī)碳含量主要影響團(tuán)聚體的水穩(wěn)性，對(duì)非水穩(wěn)性影響不大；紅壤團(tuán)聚體非水穩(wěn)性隨植煙年限的增加顯著下降，說(shuō)明長(zhǎng)期植煙會(huì)破壞紅壤非水穩(wěn)性團(tuán)聚體的膠結(jié)劑[22]；水稻土非水穩(wěn)性團(tuán)聚體穩(wěn)定性在植煙0～3 a期間有一定程度的提高，且在植煙3 a時(shí)達(dá)到最大值，這是因?yàn)榭緹焿抛魈峁┑沫h(huán)境條件和當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶大量施用有機(jī)肥增加土壤中有機(jī)碳含量，從而提高非水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量，在植煙年限為0～3 a時(shí)，減少植煙耕作對(duì)土壤團(tuán)聚體的機(jī)械破壞，總體上提高非水穩(wěn)性團(tuán)聚體的穩(wěn)定性。研究結(jié)果顯示植煙初期(3 a內(nèi))大量水穩(wěn)性較差的新團(tuán)聚體形成導(dǎo)致這段時(shí)期內(nèi)土壤團(tuán)聚體非水穩(wěn)性不降反升，但又由于其較差的水穩(wěn)性，所以這階段土壤團(tuán)聚體水穩(wěn)性呈極顯著下降趨勢(shì)[23]。

有機(jī)碳和團(tuán)聚體是土壤兩個(gè)基本組成成分，兩者相互關(guān)聯(lián)，密不可分。已有大量研究表明涼攀生態(tài)區(qū)長(zhǎng)期種植烤煙造成土壤有機(jī)碳大量消耗，有機(jī)碳含量較第二次土壤普查已下降15.96%，與土壤有機(jī)碳關(guān)系密切的碳氮比、碳磷比、碳鉀比分別下降12.22%、33.24% 和 21.39%，說(shuō)明有機(jī)碳含量下降在涼攀煙區(qū)長(zhǎng)期植煙土壤中普遍存在[24]。研究發(fā)現(xiàn)各粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量基本大于原土，表明團(tuán)聚體對(duì)有機(jī)碳具有富集作用[25]。紫色土和水稻土各粒徑團(tuán)聚體，有機(jī)碳含量隨植煙年限增加顯著下降，說(shuō)明植煙減弱團(tuán)聚體對(duì)有機(jī)碳的保護(hù)，降低土壤有機(jī)碳含量。紫色土和水稻土團(tuán)聚體水穩(wěn)性隨植煙年限增加顯著降低的直接原因是有機(jī)碳作為土壤團(tuán)聚體的主要膠結(jié)劑，其含量降低導(dǎo)致土壤團(tuán)聚體崩解速度加快以及膠結(jié)速度減緩[26]。通過(guò)相關(guān)性分析可知，有機(jī)碳含量和紫色土、水稻土團(tuán)聚體水穩(wěn)性存在極顯著相關(guān)[27]；而隨植煙年限的增加，紅壤粒徑＞5 mm團(tuán)聚體和＜0.25 mm團(tuán)聚體有機(jī)碳含量未出現(xiàn)顯著下降，其他多數(shù)粒徑團(tuán)聚體下降趨勢(shì)也不明顯，即在植煙過(guò)程中紅壤團(tuán)聚體的有機(jī)碳對(duì)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的保護(hù)效果并沒(méi)有顯著下降。通過(guò)相關(guān)性分析可知，雖然有機(jī)碳含量與紅壤團(tuán)聚體水穩(wěn)性無(wú)顯著相關(guān)性，但粒徑1～2 mm團(tuán)聚體有機(jī)碳含量與水穩(wěn)性呈極顯著相關(guān)，其他粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量與水穩(wěn)定性未出現(xiàn)顯著相關(guān)性，這可能與各粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳組分的含量及作用有關(guān)[28]。隨植煙年限的增加紫色土和水稻土粒徑＞5 mm團(tuán)聚體有機(jī)碳含量降低幅度較其他粒徑大，即在粒徑＞5 mm團(tuán)聚體中，土壤團(tuán)聚體的膠結(jié)劑被破壞較多，膠結(jié)能力下降較快，說(shuō)明植煙對(duì)土壤團(tuán)聚體的破壞主要集中在粒徑較大的團(tuán)聚體上[29]。3種土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳也大多集中分布在粒徑＞5 mm和＜0.25 mm 2個(gè)團(tuán)聚體中，和其他利用方式土壤有機(jī)碳分布情況相似，其原因是微團(tuán)聚體中的有機(jī)碳不易被耕作的機(jī)械力和微生物活動(dòng)破壞，而大直徑團(tuán)聚體更有利于碳的截留[30]；再者，團(tuán)聚體分布也表現(xiàn)為＞5 mm和＜0.25 mm兩個(gè)粒徑較多，這進(jìn)一步證明有機(jī)碳在團(tuán)聚體的保護(hù)下充當(dāng)膠結(jié)劑連接團(tuán)聚體的作用。另外，隨著植煙年限的增加，有機(jī)碳在各粒徑團(tuán)聚體的分布趨于平均[31]。3種土壤團(tuán)聚體之間，紅壤發(fā)育程度深，土壤礦化作用強(qiáng)，導(dǎo)致有機(jī)碳分解較快，所以紅壤各個(gè)粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量明顯低于紫色土和水稻土。

4 結(jié)論

涼攀地區(qū)植煙土壤在連作過(guò)程中，水穩(wěn)性團(tuán)聚體的破壞集中在植煙0～5 a期間，非水穩(wěn)性團(tuán)聚體被破壞集中在植煙3～5 a期間。有機(jī)碳含量是影響團(tuán)聚體水穩(wěn)性的重要因素，且在水稻土和紫色土團(tuán)聚體中表現(xiàn)顯著。植煙會(huì)破壞土壤團(tuán)聚體中的有機(jī)碳，其中水稻土和紫色土中達(dá)到顯著水平，這種破壞作用主要集中在植煙5 a內(nèi)，未植煙土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳以粒徑＞5 mm和＜0.25 mm 2個(gè)團(tuán)聚體含量較多，經(jīng)植煙破壞后，各粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳含量趨于平均?？緹煵灰诉B作，長(zhǎng)年植煙的紫色土和水稻土可以增大有機(jī)肥施用比例，保護(hù)土壤團(tuán)聚體。

[1] 盧金偉, 李占斌. 土壤團(tuán)聚體研究進(jìn)展[J]. 水土保持研究, 2002, 9(1): 81-85

[2] Hartley W, Riby P, Waterson J. Effects of three different biochars on aggregate stability, organic carbon mobility and micronutrient bioavailability[J]. Journal of Environmental Management, 2016, 181: 770-778

[3] 竇森, 李凱, 關(guān)松. 土壤團(tuán)聚體中有機(jī)質(zhì)研究進(jìn)展[J].土壤學(xué)報(bào), 2011, 48(2): 412-418

[4] 鄧陽(yáng)春, 黃建國(guó). 長(zhǎng)期連作對(duì)烤煙產(chǎn)量和土壤養(yǎng)分的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2010, 16(4): 840-845

[5] 邱學(xué)禮, 李軍營(yíng), 李向陽(yáng), 等. 云南曲靖烤煙坡耕地不同農(nóng)作處理的水土流失特征[J]. 中國(guó)水土保持科學(xué),2012, 10(6): 98-103

[6] 張科, 袁玲, 施嫻, 等. 不同植煙模式對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量、土壤養(yǎng)分和酶活性的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2010,16(1): 124-128

[7] 羅世瓊, 楊宇虹, 晉艷, 等. 長(zhǎng)期培肥對(duì)烤煙-小麥輪作紅壤各級(jí)團(tuán)聚體氮及其酶活性的影響[J]. 水土保持學(xué)報(bào),2012, 26(4): 127-132

[8] 郭軍玲, 王虹艷, 盧升高. 亞熱帶土壤團(tuán)聚體測(cè)定方法的比較研究[J]. 土壤通報(bào), 2010(3): 542-546

[9] 趙玉明, 高曉飛, 劉瑛娜, 等. 不同水穩(wěn)性團(tuán)聚體測(cè)定方法的對(duì)比研究[J]. 水土保持通報(bào), 2013, 33(2): 138-143

[10] 王秀穎, 高曉飛, 劉和平, 等.土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體測(cè)定方法綜述[J]. 中國(guó)水土保持科學(xué), 2011, 9(3): 106-113

[11] 劉合明, 楊志新, 劉樹(shù)慶. 不同粒徑土壤活性有機(jī)碳測(cè)定方法的探討[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2008, 17(5): 2046-2049

[12] 陳麗瓊. 比重計(jì)法測(cè)定土壤顆粒組成的研究[J]. 環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊, 2010, 29(4): 97-99

[13] 邱學(xué)禮, 李軍營(yíng), 李向陽(yáng), 等. 云南曲靖烤煙坡耕地不同農(nóng)作處理的水土流失特征[J]. 中國(guó)水土保持科學(xué),2012, 10(6): 98-103

[14] 張磊, 王嘉學(xué), 代云川, 等. 滇東喀斯特地區(qū)紅裸土表層團(tuán)聚體穩(wěn)定性及其影響因素研究[J]. 土壤, 2015, 47(4):790-796

[15] 王春燕, 張晉京, 呂瑜良, 等. 長(zhǎng)期封育對(duì)內(nèi)蒙古羊草草地土壤有機(jī)碳組分的影響[J]. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2014, 23(5): 31-39

[16] 文倩, 關(guān)欣. 土壤團(tuán)聚體形成的研究進(jìn)展[J]. 干旱區(qū)研究, 2004, 21(4): 434-438

[17] 田慎重, 王瑜, 李娜, 等. 耕作方式和秸稈還田對(duì)華北地區(qū)農(nóng)田土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體分布及穩(wěn)定性的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2013, 33(22): 7116-7124

[18] 劉曉利, 何園球. 不同利用方式和開(kāi)墾年限下紅壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體及養(yǎng)分變化研究[J]. 土壤, 2009, 41(1): 84-89

[19] 郭杏妹, 吳宏海, 羅媚, 等. 紅壤酸化過(guò)程中鐵鋁氧化物礦物形態(tài)變化及其環(huán)境意義[J]. 巖石礦物學(xué)雜志,2007, 26(6): 515-521

[20] 陳正發(fā), 史東梅, 謝均強(qiáng), 等. 紫色土旱坡地土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性特征對(duì)侵蝕過(guò)程的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2011, 44(13): 2721-2729

[21] 邸佳穎, 劉小粉, 杜章留, 等. 長(zhǎng)期施肥對(duì)紅壤性水稻土團(tuán)聚體穩(wěn)定性及固碳特征的影響[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2014, 22(10):1129-1138

[22] 候曉靜, 楊勁松, 王相平, 等. 不同施肥方式下灘涂圍墾農(nóng)田土壤有機(jī)碳及團(tuán)聚體有機(jī)碳的分布[J]. 土壤學(xué)報(bào),2015(4): 818-827

[23] 周振方, 胡雅杰, 馬燦, 等. 長(zhǎng)期傳統(tǒng)耕作對(duì)土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性及有機(jī)碳分布的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2012, 30(6): 145-151

[24] 楊梅, 王昌全, 袁大剛, 等. 不同生長(zhǎng)期烤煙各器官 C、N、P生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)特征[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2015,23(6): 686-693

[25] 鄭子成, 王永東, 李廷軒, 等. 退耕對(duì)土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性及有機(jī)碳分布的影響[J]. 自然資源學(xué)報(bào), 2011(1):119-127

[26] 程曼, 朱秋蓮, 劉雷, 等. 寧南山區(qū)植被恢復(fù)對(duì)土壤團(tuán)聚體水穩(wěn)定及有機(jī)碳粒徑分布的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào),2013, 33(9): 2835-2844

[27] 張孝存, 鄭粉莉, 王彬, 等. 不同開(kāi)墾年限黑土區(qū)坡耕地土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性與有機(jī)質(zhì)關(guān)系[J]. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版, 2011, 39(5): 90-95

[28] 徐江兵, 李成亮, 何園球, 等. 不同施肥處理對(duì)旱地紅壤團(tuán)聚體中有機(jī)碳含量及其組分的影響[J]. 土壤學(xué)報(bào),2007, 44(4): 675-682

[29] 候曉靜, 楊勁松, 趙曼, 等. 耕作方式對(duì)濱海鹽漬土有機(jī)碳含量及團(tuán)聚體特性的影響[J]. 土壤, 2015(4):781-789

[30] 毛霞麗, 陸扣萍, 何麗芝, 等. 長(zhǎng)期施肥對(duì)浙江稻田土壤團(tuán)聚體及其有機(jī)碳分布的影響[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2015(4):828-838

[31] 王義祥, 葉菁, 黃毅斌, 等. 不同經(jīng)營(yíng)年限對(duì)柑橘果園土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳的影響[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào),2015(5): 724-729