控制灌溉和水热炭改良改变稻田土壤团聚体粒径分布和团聚体相关有机碳

《Plant and Soil》：Controlled irrigation and hydrocchar amendment alter aggregate-size distribution and aggregate-associated organic carbon in paddy soils

　　

摘要

目的

土壤团聚体与土壤有机碳（SOC）循环之间的关系已被广泛记录，但灌溉制度和外源有机碳（EOC）对稻田土壤团聚体、团聚体结合碳及微生物群落的影响仍有待深入研究。

方法

本研究采用"最优含水量"筛分法，评估淹水灌溉（FI）和控制灌溉（CI）结合添加稻秆或稻秆衍生水炭对团聚体分布、团聚体结合碳及微生物特征的影响。

结果

> 2 mm的团聚体在土壤质量中占主导地位（67%–80%），而< 0.25 mm的团聚体含量最少（7%–16%）。与FI相比，CI提高了> 2 mm团聚体的比例，并改善了与团聚体相关的结构指标，表现为更高的平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）。外源有机碳添加增加了团聚体结合的有机碳，其中稻秆对微生物生物量的刺激作用更强，而水炭则使> 2 mm团聚体的比例和有机碳浓度增加更为显著。尽管< 0.25 mm的级份在有机碳和微生物属性方面更为富集，但由于其质量占比占主导地位，> 2 mm的级份对计算得到的总有机碳（bulk SOC）的最大数值贡献最大。这些结果表明，控制灌溉和水炭改良独立地、并在某些团聚体粒径响应中交互地影响了稻田土壤的团聚体分布和团聚体结合的有机碳。

结论

在控制灌溉条件下施用氢炭改善了与团聚体相关的结构特征，并增加了稻田土壤中的团聚体结合有机碳，主要通过增加> 2 mm团聚体的质量占比和有机碳浓度实现。