施用生物腐植酸对土壤碳组分的改变

　　0 引言

　　碳为植物六大必需营养元素之首，植物主要通过光合作用吸收空气中的二氧化碳和植物根系吸收水溶性有机碳来合成植物自身的有机物[1].土壤碳库的微小变化将导致全球气候的显着波动，同时也是植物吸收利用碳的来源之一[2],土壤水溶性有机碳含量占总有机碳的0.023%~0.131%,含量较低，不足以供应作物生长需要。碳作为植物营养元素最为普遍且最为严重的短板，因此施加碳肥作为植物碳源的补充为作物增产显得尤为重要[3-4].CO2肥料、生物碳、液态有机碳肥等碳肥慢慢的得到重视，生物腐植酸作为碳肥发展的方向之一，其特有的性质及给土壤环境及作物带来的积极影响受到了人们的重视[5,6].

　　近些年来研究证明，腐植酸能提高植物的抗旱能力[7],抗低温能力[8],抗盐碱能力[9],抗病能力[10].同时还有改良土壤理化性状，提高化肥利用率的作用，如风化煤对土壤氮磷钾的吸附、解析[11].关于腐植酸对土壤碳影响的研究还相对甚少。笔者通过分析研究施用生物腐植酸对土壤碳组分的影响，为生物腐植酸施用后土壤养分循环及土壤环境生态的影响提供理论参考。

　　1 材料与方法

　　1.1 供试材料

　　土壤：采自海南省澄迈县老城镇白莲村的蔬菜地耕作层（0~20 cm），主要理化性质如下：pH 5.66,土壤总有机碳12.7g/kg,水溶性有机碳37.58mg/kg,微生物生物量碳447.5 mg/kg,速效P 21.2 mg/kg、速效K 157.5 mg/kg.生物腐植酸：利用氢氧化钾从木薯渣发酵产物中提取 ,pH 8.84,利用总有机碳分析仪测得总碳为18.61 g/L,用 6 mol/L 的盐酸沉淀得到黄腐酸的含量为56.27 g/L.尿素，氮含量 46.3%.

　　1.2 试验设计

　　试验按腐植酸添加量设置不同的处理，以腐植酸中碳含量为200 mg/kg干土为基准添加量设计试验，共设9个处理：0（CK）；200 mg/kg干土（HA）；400 mg/kg干土（2HA）；800 mg/kg干土（4HA）；50 mg/kg干土的氮（F）；200 mg/kg 干土 + 50 mg/kg 干土的氮 （HA + F）；400 mg/kg干土+50 mg/kg干土的氮（2HA+F）；800 mg/kg干土+50 mg/kg干土的氮（4HA+F）；1 g/kg干土的木薯渣（OF）。3次重复。试验在中国热带农业科学院环境与植物保护研究所进行。

　　称取7 kg（折合干土计）土壤装入口径24 cm的花盆中，按上述设计分别添加生物腐植酸和尿素。将肥料与土壤充分混匀装盆，蕹菜催芽后直接播种，出齐苗后进行间苗，每盆按品字形保留3棵，试验期间管理措施均一致。分别在施肥处理后10、20、30、40、60天采样分析。

　　1.3 分析方法

　　土壤总有机碳测定 :950℃燃烧法-（multi N/C3100-HT1500）；土壤水溶性有机碳的测定：0.5 mol/LK2SO4浸提-总有机碳分析仪（multi N/C 3100）；土壤微生物生物量碳的测定：氯仿熏蒸法-K2SO4浸提-总有机碳分析仪（multi N/C 3100）。其他指标分析参考鲍士旦[12]的方法。

　　1.4 统计分析

　　数据统计分析采用软件Excel 2007及SPSS 19.0.

　　2 结果与分析

　　2.1 生物腐植酸对土壤总有机碳的影响

　　土壤有机碳是土壤中最重要的因子之一，对作物的生长有重要的影响，也是评价土壤肥力的重要指标之一[13].笔者分析了生物腐植酸对土壤有机碳含量的影响（见表1），土壤有机碳含量在9.2~13.6 g/kg之间，添加腐植酸处理土壤总有机碳含量高于其他处理。施肥处理土壤总有机碳含量基本高于对照处理；腐植酸、有机肥处理均能增加土壤总有机碳含量，其中腐植酸+化肥、有机肥能在较长的时间内增加土壤有机碳含量。腐植酸本身含有胡敏酸、富里酸等物质，碳含量较高，故能增加土壤有机碳含量，但随着施用时间的延长，腐植酸本身分解矿化及作物生长对土壤碳的吸收利用，作物根系的新陈代谢，均会导致土壤总有机碳含量变化。