长期施肥红壤活性有机质变化与碳库管理指数.pdfVIP

长期施肥红壤活性有机质变化与碳库管理指数’ 徐明岗于荣王伯仁李菊梅 (中国农业科学院土壤肥料研究所，北京100081) 摘要对长期不同施肥5年和10年后红壤活性有机质进行了测定。结果表明，耕作 10年不施肥的土壤比不耕作不旌肥土壤有机质下降15 3％，而活性有机质下降26．1％。长期 施用化肥的土壤活性有机质和碳库管理指数(CMI)随着耕种而下降；而有机肥或有机肥化肥 配合施用，土壤活性有机质和CMI随着耕种而升高。秸杆还田土壤活性有机质和碳库管理指 数先下降后增加，5年后土壤活性有机质下降11．9％．而lO年后活性有机质上升17 096，表 明秸秆还田对提高红壤有机质质量比有机肥慢。用33ram、167mM、333mM Kgn吼测定的三种活 性有机质(本文分别称其为高活性有机质、中活性有机质和活性有机质)的含量依次增加。 高活性有机质平均占活性有机质的47．8％，中活性有机质平均占活性有机质的64．7％；高活性 有机质、中活性有机质、括性有机质分别占总有机质的5．6％、9．黼和14．5％。三种活性有机 质之间呈显著相关．相关系数高活性有机质与中活性有机质为0．472．(n=24)，高活性有机质 与活性有机质为0．591。，中活性有机质与活性有机质0．716-。土壤活性有机质、CMI与土壤 阳离子交换量、交换性钾、交换性钙、盐基总量、微量元素等呈显著或极显著正相关．而总 有机质与上述土壤化学指标相关性差。因此．土壤活性有机质、CMI能准确反映土壤有机质 的变化情况，是描述土壤质量和评价土壤管理的良好指标。 关键词红壤；活性有机质；碳库管理指数 土壤有机质是土壤肥力的重要指标，它影响土壤的物理、化学及生物性质，前人对 此已作过大量研究?。但土壤有机质的数量不能很好地反映土壤有机质质量的变化，它 只是一个矿化分解和合成的平衡结果，不能反映转化速率等。土壤有机质虽然未被当作 一种营养元素直接供植物吸收利用，但它在土壤肥力方面起着关键性的作用，丁-是许多 科学家提出将土壤有机质区分为全量和活性(有效)部分。目前．国外已经对此进行了 大量的研究。较有代表性的有Jenkinson(1977)”1等人采用放射性碳年龄法，按照有机 质的分解难易程度，将有机质分为五个子库；Logninow等”1提出删no。氧化法，根据有 机质被三种不同浓度的KMn04(33mM、167删、333mM)氧化的数量，把易氧化有机质分 成活性有机质、中活性有机质、高活性有机质3个程度不同的级别。1993年Blair和 Lefroy”1采用IcMnO。氧化法测定活性有机质，表明这种活性有机质与土壤有效养分如N、 P、K、Ca、Mg、微量元素等，以及与土壤的物理性状等具有密切的关系，并提出了土壤 碳库管理指数(cMI)。Lefroy等“’研究发现被333r枷蹦not氧化的有机质在种植作物时 变化最大，因此将能被333mM KMnO一氧化的有机质称作活性有机质(Labile organic matter，LOM)，不能被氧化的称作非活性有机质(Non—labile伽，NLOM)。与全量有机 质相比．由于LOM和CMI与土壤有效养分、土壤的物理性状、耕作措施等具有更密切的 关系，因而现正在成为土壤质量及土壤管理评价指标“?。目前，我国对不同土壤碳库 研究较多，对土壤活性有机质的研究还较少”“。，对长期施肥下土壤活性有机质和土壤 碳库管理指标的研究更是鲜见报道。 ‘基金项目：国家重点科技攻关课题(2001BA508814，2004BA520A13)、国家红壤农业生态站和中国农 业科学院院长基金资助项目．部分分析在农业部植物营养与肥料重点开放实验室完成．‘ 作者简介；徐明岗(1961一)，男，研究员．从事土壤化学与土壤肥力研究．Emai I：mrxu@caas．ac cn 35 红壤是我国南方14省(区)的重要土壤类型，总面积约56．9万km2，占全国土壤 总面积的6．5％。1．是我国粮食、经济作物、肉类产品的重要基地。本研究是在对长期 不同施肥红壤肥力变化较系统研究的基础上”?，探讨长期施肥对红壤活性有机质和碳 库管理指数的影响，及活性有机质与土壤理化性质的相关性，为红壤质量评价和优化管 理提供理论依据。 1材料与方法 1．1供试土壤 本研究在国家红壤长期肥力与肥料效益监测基地的基础上进行。红壤监测基地位于 湖南省祁阳县(东经111。52’32”，北纬26。45’12”)，海拔高度约120m：年平均温 度18．O oc，年降雨量1250ram，无霜期约为300d。试验地位。r丘岗中部，为第四纪红土 母质发育的耕性红壤。1990年开始进行长期肥料试验。 试验设11个处理：(1)不施肥不种作物(CK。)、(2)不施肥(CK)、(3)单施N肥 (N)、(4)施氦磷肥(NP)、(5)