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不同水分条件下添加白云石对酸性水稻土有机碳(3)
表3 白云石和水分及其交互作用对SOC矿化量影响的显著性分析Table 3 Statistical analysis for the effects of dolomite, moisture, and their interaction on cumulative amounts of SOC mineralization变量Variable棕红壤Brown red soil红壤 Red soil 白云石Dolomite (D)水分Water content (W)D×W白云石Dolomite (D)水分Water content (W)D×W F值F valueP值P valueF值F valueP值P valueF值F valueP值P valueF值F valueP值P valueF值F valueP值P valueF值F valueP值P value SOC矿化量Amounts of SOC < < 0.0014.8< 0.0531.8< <
在3种水分条件下,SOC矿化量变化显著。棕红壤SOC矿化量随着水分提高而增加(图1c);未添加白云石时,M和H处理间SOC矿化量无显著性差异,M处理SOC矿化量比L处理高57%,比H处理低3%;添加白云石后,各处理间SOC矿化量存在显著性差异,M处理SOC矿化量比L处理高55%,比H处理低11%。随着水分的增加,红壤SOC矿化量先增加后降低(图1d);未添加白云石时,M处理的SOC矿化量显著高于L处理,但与H处理间无显著差异,且比L处理高184%;添加白云石后,M处理的SOC矿化量显著高于L和H处理(分别高167%和11%)。
此外,经计算得知,棕红壤各处理的SOC平均矿化速率比红壤相应处理高34%~44%,累计矿化量比红壤高23%~46%。
注:L、M和H 分别表示50%、90%和130% WHC条件下不添加白云石的处理,L+D、M+D和H+D分别表示50%、90%和130% WHC条件下添加白云石的处理。柱状图上不同小写字母表示在添加或不添加白云石的条件下不同水分处理之间SOC累计矿化量存在显著差异;不同大写字母表示某一水分条件下添加和不添加白云石处理之间SOC累计矿化量存在显著差异。下同。Note: L, M, and H mean treatments with no dolomite addition under 50%, 90%, and 130% WHC, respectively; L+D, M+D, and H+D mean treatments with dolomite addition under 50%, 90%, and 130% WHC, respectively; lowercase letters above bars indicate significant differences between treatments; capital letters above bars indicate significant differences between treatments with and without dolomite addition under a certain soil moisture. Same as below.图1 培养期间SOC矿化速率和累计矿化量Fig.1 Rates and cumulative amounts of SOC mineralization during incubation
2.2 培养期间土壤理化性质的变化
由表2可知,添加白云石、水分和二者交互作用均显著影响2种土壤pH值。添加白云石提高了各水分条件下2种土壤的pH值(图2a,2b)。添加白云石的土壤pH值基本在培养的前1~3 d达到峰值,棕红壤L、M和H处理的pH变动范围分别为5.8~6.7、6.2~7.0和6.6~6.8,平均值分别为6.4、6.6和6.8;红壤L、M和H处理的pH值变动范围分别为6.3~6.9、6.6~7.2和6.9~7.1,平均值分别为6.6、6.9和7.0。此外,土壤pH值也随着水分的提高而增加,但在不添加白云石的情况下,总体上各处理pH值在培养期间逐渐降低。
图2 培养期间土壤pH值的变化Fig.2 Variation of soil pH value during incubation
由表2可知,添加白云石和水分均对棕红壤DOC含量有显著影响,但二者交互作用不显著;仅水分对红壤DOC含量有显著影响。添加白云石增加了棕红壤DOC含量,尤其是在培养的前17 d;不管是否加入白云石,DOC含量均随着土壤水分的提高而增加(图3a)。添加白云石对红壤DOC含量无显著影响,但其在培养的前10 d仍在一定程度上增加了DOC含量;不管是否加入白云石,DOC含量均随着土壤水分的提高而增加(图3b)。此外,棕红壤各处理DOC含量高于红壤相应处理。
由图4可知,2种土壤的MBC含量随着水分含量的提高而显著增加,添加白云石及其与水分的交互作用对2种土壤MBC含量均无显著影响(表2)。培养后的第24天各处理MBC含量达到峰值。
图3 培养期间土壤溶解性有机碳(DOC)含量的变化Fig.3 Variation of soil Dissolved Organic Carbon (DOC) contents during incubation
图4 培养期间土壤微生物生物量碳(MBC)含量的变化Fig.4 Variation of soil Microbial Biomass Carbon (MBC) contents during incubation
由表2可知,水分对2种土壤NH4+-N和NO3?-N含量有显著影响,但添加白云石及其与水分的交互作用均不显著。在不添加白云石时,2种土壤L和M处理的NH4+-N含量要高于H处理(图5a,b)。在添加白云石后,棕红壤L处理后期的NH4+-N含量要高于M和H处理,而红壤H和M处理后期的NH4+-N含量要高于L处理;L和M处理中的NO3?-N含量均增加,而H处理中的NO3?-N含量无显著变化(图5c,d)。不管是否加入白云石,各水分条件下土壤中NO3?-N含量大小关系为:L>M>H,且L处理中NO3?-N含量显著高于另外两个处理。另外,棕红壤各处理NH4+-N含量总体上高于红壤相应处理。
文章来源:《煤矿现代化》 网址: http://www.mkxdh.cn/qikandaodu/2021/0717/1466.html