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Position: Home > Articles > 煤矿区复垦土壤中有机肥的分解动态及其驱动因素 Chinese Journal of Applied Ecology 2021 (12) 4467-4474

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
单  位：
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;山西农业大学生态环境产业技术研究院土壤环境与养分资源山西省重点实验室;山西农业大学资源环境学院
关键词：
有机肥;复垦土壤;分解速率;活性碳氮;水热条件;
摘  要：
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,R10)和30年(复垦长期阶段,R30)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。

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