外源秸秆炭对喀斯特地区石灰性农田土壤有机碳组分及水稻生长的影响

• Published in: 西南农业学报 Vol. 37; no. 6; pp. 1150 - 1158
• Main Authors: 梁元娜, 蒋金平, 陈永山, 徐墨馨, 叶丽丽
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 桂林理工大学广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心,广西桂林 541004%泉州师范学院资源与环境科学学院,福建泉州 362000 2024; 桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室,广西桂林 541004%桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室,广西桂林 541004
• Subjects: Calcareous farmland soil; 秸秆炭; Karst area; 石灰性农田土壤; 土壤固碳; Straw carbon; Rice growth; 水稻生长; Soil carbon sequestration; 喀斯特地区
• ISSN: 1001-4829
• DOI: 10.16213/j.cnki.scjas.2024.6.002

S158.3; [目的]研究添加外源秸秆炭对喀斯特地区石灰性农田土壤有机碳组分及水稻生长的影响,为探究喀斯特地区石灰性农田碳组分变化提供参考依据.[方法]于2023年3月在桂林理工大学雁山校区温室开展水稻盆栽试验,试验周期120 d.盆栽试验共设置19个处理,在仅添加秸秆炭的处理中,分别添加0.5％、1.0％和3.0％(干土质量比)的破碎秸秆、秸秆沤肥和秸秆生物炭;在添加秸秆炭和碳酸钙的处理中,3种秸秆炭添加量均为1.0％,在此基础上分别添加0、10.0％和20.0％(干土质量比)碳酸钙;同时设置未添加任何外源物质的对照(CK)处理.分析各处理中水稻生长特征,以及土壤有机碳组分微生物生物量碳(MBC)、溶解性有机碳(DOC)、颗粒态有机碳(POC)含量的变化及其影响因子.[结果]秸秆炭种类、添加量均会对土壤中有机碳组分含量产生影响.添加0.5％秸秆沤肥土壤中MBC含量最高(235.73 mg/kg),添加1.0％秸秆沤肥土壤中DOC含量最大(221.50 mg/kg),而添加3.0％秸秆生物炭土壤中POC含量最高(36.20 mg/kg).土壤中碳酸钙添加量也会影响土壤有机碳组分,碳酸钙添加量为20.0％时,添加3种秸秆炭的土壤MBC含量均为最高.10.0％碳酸钙+1.0％秸秆沤肥处理中土壤DOC含量最大(195.60 mg/kg).添加3种秸秆炭对水稻生长的促进作用为秸秆生物炭＞秸秆沤肥＞破碎秸秆,其中添加0.5％秸秆生物炭的水稻长势最佳,平均株高102 cm,根长50 cm;添加3.0％破碎秸秆处理对水稻生长的抑制作用最强.随着碳酸钙添加量的增加,添加秸秆沤肥处理的水稻株高呈先升后降趋势,其中添加10.0％碳酸钙对水稻株高的促进作用较强.相关分析结果表明,秸秆生物炭用量与土壤DOC含量呈显著负相关(P＜0.05,下同),与土壤POC含量呈极显著正相关(P＜0.01).碳酸钙添加量与土壤DOC含量呈显著正相关.[结论]外源秸秆炭对石灰性水稻土中活性有机碳组分具有正激发效应,能明显提高土壤中MBC、DOC和POC含量,同时添加秸秆炭和碳酸钙对土壤活性碳组分的增加具有协同作用.添加低量秸秆炭能促进水稻生长,其中秸秆生物炭的促进作用最明显;在10.0％和20.0％碳酸钙添加量的土壤中添加秸秆沤肥及秸秆生物炭均能促进水稻生长.