陇东雨养苹果覆膜对土壤团聚体结构稳定性与细根分布的影响

• 作者: 孙文泰 马明 牛军强 尹晓宁 董铁 刘兴禄
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 覆膜 细根 团聚体稳定性 有机碳 主成分分析
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1582-1593
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb202102190468

摘要

不同的果园管理方式可影响果树根系生长、分布与土壤团聚体稳定性、有机碳固存，进而改变"根-土"复合体响应关系。对西北陇东旱塬不同覆膜年限(2a、4a和6a)苹果园表层土壤(0-20cm)细根生长进行调查，并采用干筛法和湿筛法相结合的方式对土壤团聚体进行分级(>2mm，0.5-2mm，0.25-0.5mm和<0.25mm)。计算团聚体稳定性参数[>0.25mm机械稳定性团聚体含量(DR0.25)、>0.25mm水稳性团聚体含量(WR0.25)、平均重量直径(MWD)、平均几何直径(GMD)、团聚体破坏率(PAD)、水稳系数(WSC)]和团聚体有机碳含量。分析细根生长与土壤物理结构对长期覆膜的响应，探明土壤团聚体稳定性与有机碳固持关系，揭示黄绵土物理结构稳定机制。结果表明:6a处理通过增加表层土壤黏粒和物理性黏粒比例，改变孔隙结构，抑制细根生长，其根量、根长和根表面积仅为对照(CK)的20.97%、24.66%和41.25%；降低表层土壤团聚体力稳性，其DR0.25、机械稳定性团聚体MWD和GMD仅为CK的82.2%、74.02%和59.38%；对水稳性团聚体的保护作用低于短期覆膜(2a)，其PAD和WSC为2a处理的121.17%和54.56%。2a处理可提高土壤团聚体的力稳性、水稳性和土壤团聚程度，使土壤结构得到改善。同时对机械稳定性、水稳性团聚体有机碳提升效果优于6a处理，为6a处理的115.66%和116.6%。大团聚体固持有机碳能力高于微团聚体，但由于长期覆膜团聚体稳定性的下降，6a处理的DR0.25为CK的82.2%，不利于对有机碳的保护，使土壤有机碳水平对团聚体稳定性变异决定性仅为29.55%。连续覆膜引发的频繁干湿交替增加了黏粒对土壤结构稳定性的影响权重，促使表土"隐形"退化，抑制苹果细根在表层土壤中的生长、分布。2a处理对土壤团聚体结构有良好的保护作用，促进土壤有机碳累积。