活性铁铝矿物对农田土壤有机碳固定的研究_

活性铁铝矿物对农田土壤有机碳固定的研究

2021年06月03日 08:58:06

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来源：《农业环境科学学报》2021 年 05 期作者：龙娟1,2，廖宇琴1,2，文首鑫1,2，木志坚1,2,3*，杨志敏1,2 单位：1. 西南大学资源环境学院；2. 重庆市农业资源与环境研究重点实验室；3. 农业部西南耕地保育重点实验室

　　摘要

　　为了解活性铁铝矿物对农田土壤有机碳固定的贡献，量化了重庆西部地区不同土壤类型与耕作制度下61 个典型农田土壤的表层（0~30 cm）、中层（30~60 cm）、底层（60~100 cm）3 层的活性铁铝矿物所固定的有机碳量（OCFe-Al）。

　　结果表明：OCFe-Al 表现为表层（均值2.02 g·kg-1）>中层（均值1.37 g·kg-1）>底层（均值1.19 g·kg-1）；OCFe-Al 占土壤总有机碳的范围为12.8%~83.6%。3 层土壤的活性铁铝矿物平均固碳量，在不同土壤类型中，石灰岩土最高（1.83 g·kg-1），紫色土最低（1.40 g·kg-1）；在不同耕作制度中，水旱轮作用地最高（1.65 g·kg-1），旱作用地最低（1.50 g·kg-1）；在不同地形中，陡坡地最低（0.97 g·kg-1），平地（1.53 g·kg-1）与缓坡地（1.54 g·kg-1）较高；OCFe-Al 与土壤Fe、Al 及TOC 含量呈显著正相关（P < 0.01），与土壤pH 呈显著负相关（P < 0.01）。

　　总体而言，活性铁铝矿物固碳是土壤固碳的重要机制且对底层土壤碳库的贡献率更大；而土壤类型、耕作制度、土壤pH 等均会影响活性铁铝矿物对土壤有机碳的固定。

　　结论：

　　（1）平均而言，活性铁铝矿物固碳量占渝西农田土壤总有机碳的35.4%，是农田土壤碳库的重要组成部分，表明活性铁铝矿物固碳对提高土壤碳库量具有重要意义。

　　（2）土壤类型、耕作制度、地形的不同会影响活性铁铝矿物对有机碳的固定。在本研究中，石灰岩土中的活性铁铝矿物平均固碳量最高，紫色土最低；水旱轮作用地的活性铁铝矿物平均固碳量最高，旱作用地最低；陡坡地中的活性铁铝矿物平均固碳量最低，平地与缓坡地无明显差异。

　　（3）活性铁铝矿物固碳量与土壤TOC、Fe 和Al 含量均呈显著正相关（P < 0.01），与土壤pH 呈显著负相关（P < 0.01）。