科研产出
不同干耕措施下紫云英还田水稻土中DOM组成特征与CH4排放的关联
《光谱学与光谱分析 》 2024 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：为研究不同水分管理下（先干耕再复水）紫云英还田水稻土中可溶性有机质（DOM）组成结构与甲烷（CH4）排放量之间的关系,采用室内培养法,以不添加绿肥（紫云英）不干耕（DW-0）为对照,设置不同水分管理处理（不干耕、干耕5 d、干耕10 d）,运用三维荧光光谱（3DEEM）和平行因子分析（PARAFAC）评估土壤DOM组成、荧光光谱对CH4排放的影响。结果表明,添加紫云英干耕5 d（G+DW-5）处理下DOM含量与CH4累计排放量均显著降低;随着干耕时间延长,DOM含量与CH4累计排放量都呈上升趋势。通过3DEEM-PARAFAC法得到三种荧光组分,包括类富里酸（C1）、类腐殖酸（C2）、类蛋白质（C3）,且不同水分管理措施下土壤DOM荧光组分组成存在明显差异。G+DW-5处理下土壤DOM中类腐殖质组分（C1+C2）含量最高,占比可达79.88%;限制性主成分分析表明,不同水分管理下土壤DOM组分分异明显。G+DW-5处理下DOM腐殖化指数（HIX）为5.11,显著高于其他水分处理。相关性分析表明,CH4排放量与C1组分、HIX指数显著负相关,而与C2组分、自生源指数（BIX）显著正相关,说明短期干耕可通过增加C1组分含量及土壤DOM腐质化程度来降低CH4排放。不同水分管理措施下紫云英还田水稻土DOM组成和结构特征与CH4排放量密切相关,可为稻田减排提供科学依据。
关键词： 绿肥 干耕 甲烷 可溶性有机质 三维荧光光谱 平行因子分析
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多年紫云英-双季稻下不同施肥水平对两类水稻土有机质及可溶性有机质的影响
《中国农业科学 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：【目的】综合评价中国南方不同水稻土多年冬种紫云英配施化肥的培肥效应。【方法】在湖南紫潮泥、江西黄泥田双季稻区设置了连续7年的田间定位试验,比较冬闲(CK)、紫云英(MV)、紫云英+40%化肥(MV+40F)、紫云英+60%化肥(MV+60F)、紫云英+80%化肥(MV+80F)、紫云英+全量100%化肥(MV+100F)、单施全量100%化肥(100F)共7个处理的稻田土壤有机质(OM)、可溶性有机质(DOM)含量及其光谱学特性。【结果】湖南紫潮泥土壤OM和可溶性有机碳(DOC)含量、DOM的荧光吸光强度明显高于江西黄泥田,可溶性有机氮(DON)含量、DOM的紫外-可见吸收峰值则相反。土壤OM在两地均表现为MV处理显著高于其他多数处理(黄泥田MV+100F处理除外);同100F相比,MV+100F处理降低了湖南紫潮泥、但增加了江西黄泥田的土壤有机质;而绿肥种植体系下随着配施化肥量的增加,绿肥对两类土壤OM的贡献降低。种植绿肥配施80%—100%化肥,土壤DOC含量较100F高(黄泥田MV+100F除外),但单种绿肥(MV)以及绿肥配施40%—60%化肥对两地土壤DOC影响不尽一致。单种植绿肥能够降低两类土壤DOC/SOC,其中,在江西黄泥田上显著低于100F处理;两类土壤上种植翻压绿肥,随着配施化肥量的增加,土壤DOC/SOC随之增加(黄泥田MV+100F除外),表明配施化肥量越高其活化土壤碳库的作用越强。种植绿肥较100F能够有效降低土壤DON含量(黄泥田MV+100F处理除外),且在湖南紫潮泥上更为显著。紫外-可见光谱分析发现,绿肥及绿肥配施40%—60%化肥下,两类土壤DOM的紫外-可见吸收峰值较100F低,且E250/E365值随配施化肥量的增加而降低,表明随着配施化肥量的增加,土壤DOM分子量增大,分子结构越稳定。荧光光谱分析发现,两类土壤可溶性有机质均以类富里酸为主;与100F相比,单种绿肥(MV)以及绿肥配施化肥(黄泥田配施40%—60%化肥)能够增加土壤DOM的荧光强度,降低DOM的腐殖化指数(HIX)。【结论】种植紫云英能有效促进稻田土壤有机质积累,配施化肥降低紫云英对土壤有机质积累的贡献。绿肥配施化肥能够提高土壤碳库活性,并且增加可溶性有机质的分子量及腐殖化程度,进一步解释了配施化肥降低紫云英对土壤碳库贡献。
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