不同施肥处理下我国典型农田土壤对可溶性有机碳的吸附特征

摘要

为分析不同施肥处理下我国典型农田土壤对可溶性有机碳(DOC)的吸附特征及其影响因素,选取黑土、灰漠土、潮土、红壤4种典型农田土壤,在不施肥(CK)、单施氮肥(N)、施氮磷肥(NP)、施化学氮磷钾肥(NPK)、有机肥配施化学氮磷钾肥(NPKM)5种施肥处理下,运用平衡吸附法测定DOC的吸附量。结果表明,不同土壤类型在同一平衡浓度下对DOC的吸附量有较大差异,整体表现为灰漠土、红壤>黑土>潮土。最大吸附量(Q_(max))在各类土壤中表现为红壤>灰漠土>黑土>潮土。其中,各土壤类型的吸附特征在不同施肥处理下具有较大差异:灰漠土和潮土Q_(max)总体表现为NPKM>NPK>NP>N>CK;红壤Q_(max)总体表现为NPKM>N>NPK>NP>CK;黑土表现为NPKM、NPK处理大于其他处理,其中NPKM处理的Q_(max)比CK增加15.2%。4种土壤的吸附亲和力常数(K)在不同施肥处理下均表现为CK处理大于其他处理。4种土壤的解吸势(b)随着初始有机质含量的增加而增加,其中黑土的解吸势远大于其他3类土壤。通过冗余分析发现,土壤性质能解释DOC吸附特征参数全部变异的90.61%。第一冗余因子解释了DOC吸附特征参数全部变异的82.79%,主要与粉粒含量、黏粒含量、pH等有关;第二冗余因子解释了全部变异的7.82%,主要与土壤有机质含量有关。研究表明,不同类型土壤中,黏粉粒含量较高的土壤对DOC的吸附量更大,同一土壤类型下,有机质含量较高的土壤对DOC的吸附量更大。