种稻对苏打盐碱土锌形态转化的驱动作用及机理研究

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本研究以吉林省西部松原市套浩太乡碱巴拉村典型的苏打盐碱土作为研究对象,采集不同种稻年限盐碱土的耕作层(Ap)、犁底层(P)和心土层(C)样品,并以相邻未开垦废弃草原土壤作为对照。采用Tessier连续提取法研究了种稻对土壤中锌形态转化的驱动作用,采用相关分析法研究了种稻对土壤中锌形态转化的驱动因素及机理。旨在为种稻条件下盐碱地水田锌素营养调控、降低土壤重金属污染风险提供理论依据。研究结果如下:(1)盐碱地种稻改良后,可显著提高土壤剖面各层次中的有效锌、交换态锌及有机结合态锌等生物有效态锌的含量,降低碳酸盐结合态锌、氧化物结合态锌及残渣态锌等非生物有效态锌的含量。这种作用在种稻后的第1年表现的最为显著,第5年之后进入平缓上升阶段。种稻对有效锌、交换态锌及有机结合态锌等生物有效态锌含量提升的促进作用是随剖面层次的加深而减弱的。(2)盐碱地经种稻改良后,与锌形态相关的土壤理化环境指标均有显著变化。所有层次剖面土壤pH均呈持续下降的趋势;土壤有机质含量均高于废弃草原,种稻前20年呈持续上升趋势,20年之后呈缓慢下降阶段,各层次土壤间有机质含量均表现为:Ap层>P层>C层;全氮含量除了Ap层种稻第1年略有下降,其余所有层次土壤全氮含量均呈持续上升趋势;土壤碳酸盐含量呈持续下降的趋势;其余速效养分、全量养分及阳离子交换量无明显变化规律。(3)各形态锌与土壤理化环境指标间相关性均达到显著或极显著水平。其中以pH和有机质含量与各形态锌之间相关性最高,这说明土壤pH与有机质含量是驱动土壤中不同形态锌相互转化的主要因素。盐碱土经种稻改良后,可显著降低土壤pH,提升有机碳含量,进而驱动非生物有效态锌向生物有效态锌转化。
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