煤矿区复垦土壤中有机肥的分解动态及其驱动因素

编号 zgly0001742216

文献类型 期刊论文

文献题名 煤矿区复垦土壤中有机肥的分解动态及其驱动因素

作者 李然  段英华  孙楠  邬磊  张强  靳东升  郜春花  洪坚平  徐明岗 

作者单位 山西农业大学生态环境产业技术研究院  中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/耕地培育技术国家工程实验室  山西农业大学资源环境学院 

母体文献 应用生态学报 

年卷期 2021,32(12)

页码 4467-4474

年份 2021 

分类号 S15 

关键词 有机肥  复垦土壤  分解速率  活性碳氮  水热条件 

文摘内容 基于煤矿区不同复垦年限土壤,研究有机肥的分解动态及其驱动因素,可为有机肥合理施用和矿区土壤培肥提供科学依据。本研究以山西煤矿复垦区为试验平台,采用尼龙网袋填埋法,在复垦年限为1年(复垦初期阶段,R1)、10年(复垦中期阶段,R_(10))和30年(复垦长期阶段,R_(30))的土壤中进行有机肥分解试验(有机肥碳量与土壤重量比例为4:100)。供试有机肥为牛粪和猪粪,以不添加有机肥为对照(CK),填埋深度为15 cm。在填埋后的第12、23、55、218、281和365d采集尼龙网袋样品,测定有机肥残留量、土壤微生物生物量碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)含量,采用方差分解分析(VP A)量化土壤性质、有机肥性质和水热条件对有机肥分解的贡献率。结果表明:猪粪的分解速率显著高于牛粪。猪粪的腐殖化系数(46.3%)显著低于牛粪(71.7%);猪粪在复垦30年的土壤中的腐殖化系数(44.5%)显著低于复垦1年和10年的土壤(47.2%);而牛粪在3种复垦年限土壤中的腐殖化系数无显著差异。猪粪和牛粪的易分解碳库占总碳库的比例分别为52%和26%,易分解碳库分解速率常数分别为0.00085和0.00074℃^(-1),且差异显著。在0~218d填埋时间段内,猪粪还田对复垦土壤MBC和DOC的提升作用显著高于牛粪,在281~365d填埋时间段内,两者差异不显著。有机肥还田下,3种复垦年限土壤中MBC和DOC的增长幅度均表现为R1》R10≈R30。在土壤性质、物料性质和水热条件中,有机肥性质是其分解的主要影响因子,对有机肥分解的单独贡献率最大,为17.9%。综上,猪粪的分解受到土壤复垦年限的影响,而牛粪的分解不受土壤复垦年限的影响。在不同复垦年限土壤中,牛粪的腐殖化系数显著高于猪粪,在煤矿复垦区建议选择腐熟的牛粪进行有机肥还田,以提高土壤肥力。