保护性耕作对土壤团聚体有机碳固定的影响及作用机理

本研究通过设计免耕、稻草还田免耕、常耕、稻草还田常耕作4种耕作方式,采集不同土层土壤样品,从物理作用、化学作用、矿化作用及生物作用4个方面研究保护性耕作下土壤团聚体有机碳的固定及作用机制。主要结果如下： (1)保护性耕作影响土壤团聚体的形成及其有机碳含量。免耕对水稻土作用主要在0-20cm土层,显著作用于表层土壤(0-5cm)。免耕提高了土壤的有机碳储量,稻草还田免耕显著提高了表层土壤大团聚体的比例、有机碳含量、腐殖质含量。土壤总有机碳量与土壤团聚体比例、有机碳含量、腐殖质呈正相关；与大团聚体比例呈显著正相关,与微团聚体腐殖质呈显著负相关。 (2)保护性耕作影响土壤团聚体有机碳的难降解性。稻草还田免耕提高0-20cm土层大团聚体有机碳的难降解系数；其中,稻草还田的作用显著大于免耕。土壤团聚体有机碳难降解系数与土壤有机碳总量呈正相关,但不显著。 (3)保护性耕作对土壤矿化及金属氧化态有机碳影响显著。保护性耕作提高了0-20cm土层大团聚体有机碳的矿化量及土壤团聚体的Fe/Al-SOC含量、Ca-SOC含量。免耕降低了5-20cm土层的矿化量,提高了0-5cm土层2-0.25mm、<0.054mm团聚体的Fe/Al-SOC及Ca-SOC含量。土壤矿化总量与Fe/Al-SOC、 Ca-SOC含量呈正相关,在>2mm团聚体水平呈显著正相关。土壤矿化总量、Fe/Al-SOC含量、Ca-SOC含量与有机碳总量互呈正相关。 (4)保护性耕作对土壤团聚体真菌生物量影响显著。稻草还田免耕主要提高了0-20cm土层团聚体的真菌生物量,其中,免耕显著提高了0-5cm土层的大团聚体的真菌生物量,稻草还田显著提高了0-5cm土层微团聚体的真菌生物量。土壤大团聚体真菌生物量显著高于微团聚体。土壤微团聚体的真菌生物量与土壤有机碳总量呈显著负相关性,与土壤团聚体矿化量呈负相关性。