紫云英长期还田对稻田土壤DOM和Cd形态影响研究

谢杰; 陈院华; 徐昌旭; 杨涛; 李建国; 董爱琴; 《生态环境学报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：长期种植和翻压紫云英能够显著提高土壤中有机质（SOM）和水溶性有机物（DOM）的含量，影响土壤颗粒对重金属镉（Cd）的吸附行为和Cd在土壤中的形态，了解该条件下Cd在不同土层中的特征对紫云英的进一步推广种植具有重要意义。以余江区（YJ）、南昌县（NC）、丰城市（FC）3地长期种植和翻压紫云英处理（F+M）和化肥处理（F）的定位试验点为研究对象，测试了不同层次土壤中SOM、水溶性有机碳（DOC）含量、Cd总量和形态、DOM三维荧光，以期探明紫云英长期还田模式下不同土层中DOM成分的差异及其对Cd含量和形态影响。结果显示，NC和FC试验点F+M处理耕作层土壤（0-20 cm）中SOM的含量显著高于F处理，分别提高16.8%和10.5%。同一土层中土壤Cd活性呈现F+M处理>F处理的趋势。紫云英DOM主要在耕作层和中层（20-40 cm）土壤中迁移，YJ、NC、FC试验点中，F+M处理耕作层土壤中DOC含量比F处理分别提高17.0%、58.1%和33.7%，中层土壤中DOC含量分别提高43.0%、36.7%和11.2%。种植和翻压紫云英降低了DOM中类蛋白质组分的占比，增加了类腐殖质组分的占比，耕作层、中层和深层土壤（40-60 cm）中，3个试验点F处理DOM中类蛋白质的平均占比分别为7.34%、16.7%、23.9%，占比分别是F+M处理的1.26、1.92和1.54倍。类蛋白质组分的深层迁移能力大于类腐殖质组分。逐步回归分析表明，有生物活性的Cd形态占比与土壤SOM、类色氨酸含量存在负相关关系，与类富里酸含量存在正相关关系，其系数分别为-2.170、-0.760和0.239。常年种植和翻压紫云英通过影响土壤SOM总量以及DOM组分对土壤Cd表现出一定的活化潜力。

关键词： 紫云英 长期还田 水溶性有机物 三维荧光光谱 Cd形态