不同栽培年限日光溫室土壤團(tuán)聚體的組成及穩(wěn)定性

裴中健, 梁成華, 尹 巖

(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 土地與環(huán)境學(xué)院， 遼寧 沈陽 110866)

不同栽培年限日光溫室土壤團(tuán)聚體的組成及穩(wěn)定性

裴中健, 梁成華, 尹 巖

(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 土地與環(huán)境學(xué)院， 遼寧 沈陽 110866)

摘要：[目的] 揭示不同栽培年限日光溫室土壤團(tuán)聚體分布及穩(wěn)定性的變化趨勢，為探明設(shè)施蔬菜栽培土壤結(jié)構(gòu)變化規(guī)律提供理論依據(jù)。 [方法] 以遼寧省新民市設(shè)施蔬菜栽培基地溫室土壤為研究對象，并以溫室外露地土壤為對照，研究了栽培年限為2，5，8，16 a的日光溫室土壤團(tuán)聚體不同粒級的組成分布、機(jī)械穩(wěn)定性、水穩(wěn)性和團(tuán)聚體破壞率的變化趨勢。 [結(jié)果] 不同栽培年限的土壤>0.25 mm團(tuán)聚體數(shù)量、機(jī)械穩(wěn)定性和水穩(wěn)性均呈降低趨勢，且低于露地土壤；栽培時(shí)間長于5 a后，>0.25 mm團(tuán)聚體數(shù)量、機(jī)械穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性有所升高。供試土壤在栽培初期，土壤中有機(jī)質(zhì)對團(tuán)聚體的形成和穩(wěn)定性維持沒有起到促進(jìn)作用，隨著栽培時(shí)間的增長，有機(jī)質(zhì)促進(jìn)了團(tuán)聚體的形成和穩(wěn)定。 [結(jié)論] 研究區(qū)域溫室土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性隨栽培年限的增長呈先降低后升高的趨勢。

關(guān)鍵詞：日光溫室; 團(tuán)聚體; 栽培年限; 機(jī)械穩(wěn)定性; 水穩(wěn)性

設(shè)施蔬菜栽培土壤的質(zhì)量退化問題近年來受到了土壤學(xué)者高度關(guān)注，土壤結(jié)構(gòu)的退化是其中一個重要因素。團(tuán)聚體是土壤結(jié)構(gòu)的基本單位，是組成土壤的重要部分，土壤中團(tuán)聚體的含量和穩(wěn)定性能夠直接影響土壤結(jié)構(gòu)質(zhì)量的優(yōu)劣，是評價(jià)土壤結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要指標(biāo)[1-2]。在評價(jià)與調(diào)節(jié)土壤肥力、土壤抗侵蝕以及維持土壤功能等方面，團(tuán)聚體具有不同程度的影響[3-5]。目前，很多學(xué)者[6-9]的研究集中在不同施肥條件、不同耕作模式和不同土地利用方式等因素對土壤團(tuán)聚體組成分布及穩(wěn)定性的影響。而對于日光溫室條件下栽培年限對土壤團(tuán)聚體分布和穩(wěn)定性的影響的研究還相對較少。與露地土壤不同，溫室土壤施肥量大、無自然雨淋條件、耕作頻率和集約利用程度都處于較高水平[10]，在溫室條件下，隨著栽培時(shí)間的增長土壤團(tuán)聚體的組成和穩(wěn)定性必然會受到一定的影響。本研究選取4組不同栽培年限的日光溫室土壤作為研究對象，并以日光溫室外露地土壤作對照，研究溫室土壤團(tuán)聚體各個粒級組成分布、機(jī)械穩(wěn)定性、水穩(wěn)性和團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)破壞率的變化趨勢，為探明設(shè)施蔬菜栽培土壤結(jié)構(gòu)變化規(guī)律提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1　研究區(qū)概況

研究區(qū)域位于遼寧省新民市大民屯鎮(zhèn)設(shè)施蔬菜種植基地(北緯41°32′N,東經(jīng)120°23′E)，日光溫室面積約2 000 hm2，是遼寧省乃至全國具有代表性的日光溫室蔬菜種植區(qū)。試驗(yàn)選取的溫室所在區(qū)域地勢平坦，土壤類型主要為耕型淤黃壤質(zhì)草甸土，主要種植作物為生菜、油麥菜等葉菜植物；試驗(yàn)所選用的溫室外露地對照土壤種植作物為玉米。溫室土壤所施用的有機(jī)肥主要以熟雞糞和作物秸稈等物料，每年施用的有機(jī)肥約80 t/hm2左右,化肥施用量約為3 000 kg/hm2左右，其中尿素約500 kg/hm2，磷酸氫二銨約1 200 kg/hm2，硫酸鉀約1 000 kg/hm2[11]。

1.2　樣品采集

采樣時(shí)間設(shè)在2013年10月，采集栽培年限為2，5，8，16 a的4組溫室土壤樣本，每個年限選取3個不同溫室棚土作平行，對照組采集相鄰露地旱田土壤3份。采集深度為0—20 cm的原狀土壤，帶回實(shí)驗(yàn)室，自然風(fēng)干。待土壤含水量為20%左右時(shí)，將原狀土掰成1 cm左右的小土塊，室溫下風(fēng)干，盡量不破壞土壤自然結(jié)構(gòu)。供試土壤基本理化性質(zhì)詳見表1。

表1　供試土壤的基本理化性質(zhì)

1.3　測定方法

各級風(fēng)干性團(tuán)聚體分離和含量測定采用干篩法[12]。用四分法取風(fēng)干后的土樣500 g，放入2，0.25和0.053 mm孔徑的篩組，振蕩90 s，分別得到>2，2～0.25，0.25～0.053和<0.053 mm這4個粒級的風(fēng)干團(tuán)聚體，稱量各粒級團(tuán)聚體干重，并計(jì)算各級團(tuán)聚體所占比例。通過干篩法計(jì)算平均重量直徑(MWD)來評價(jià)團(tuán)聚體機(jī)械穩(wěn)定性。

各級水穩(wěn)性團(tuán)聚體采用濕篩法[13]測定。按風(fēng)干團(tuán)聚體所測得的團(tuán)聚體比例配制50 g土樣，在水中浸泡30 min放入2，0.25和0.053 mm孔徑的篩組，用手緊抓篩組，上下勻速振蕩5 min鐘分別得到>2，2～0.25，0.25～0.053和<0.053 mm4個粒級的水穩(wěn)性團(tuán)聚體，烘干后稱重。通過濕篩法計(jì)算平均重量直徑來評價(jià)團(tuán)聚體水穩(wěn)性。

1.4　數(shù)據(jù)處理

團(tuán)聚體機(jī)械穩(wěn)定性和水穩(wěn)性采用平均重量直徑(MWD)來評價(jià)，公式為：

(1)

團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)破壞率(PAD)計(jì)算公式為：

PAD=(wd-ww)/wd

(2)

式中：wd——干篩大于0.25 mm團(tuán)聚體所占的比例；ww——濕篩大于0.25 mm團(tuán)聚體所占的比例。

利用SPSS 18.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用LSD法對不同栽培年限日光溫室土壤團(tuán)聚體粒徑組成及穩(wěn)定性指標(biāo)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。采用Pearson法進(jìn)行相關(guān)性分析，確定不同粒級團(tuán)聚體之間及其與穩(wěn)定性指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系。

2結(jié)果與分析

2.1　不同栽培年限土壤團(tuán)聚體的組成

2.1.1不同栽培年限風(fēng)干團(tuán)聚體的組成由干篩法得到的團(tuán)聚體是土壤風(fēng)干團(tuán)聚體，粒徑<0.25 mm的團(tuán)聚體為微團(tuán)聚體，>0.25 mm的團(tuán)聚體稱為土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，這部分團(tuán)聚體是土壤中較為良好好的結(jié)構(gòu)體，其數(shù)量與土壤肥力呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系[14]，因此更能反映土壤結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣狀況。從表2可以看出，與CK相比，當(dāng)栽培年限為2和5 a時(shí)，>0.25 mm的團(tuán)聚體含量均呈降低趨勢，說明棚齡小于5 a的溫室土壤其團(tuán)粒結(jié)構(gòu)有明顯的破碎現(xiàn)象。隨栽培時(shí)間的增長，這部分團(tuán)聚體含量隨栽培年限的延長呈顯著升高趨勢(p<0.05)。與露地土壤相比，>0.25 mm的團(tuán)聚體含量分別增加了4.26%(8 a)和4.43%(16 a)。溫室栽培初期，<0.25 mm的微團(tuán)聚體含量隨栽培年限的延長而顯著升高；當(dāng)棚齡高于5 a時(shí)，<0.25 mm的微團(tuán)聚體含量呈下降趨勢，且降幅明顯，較露地土壤分別降低了24.63%和25.71%，其變化趨勢與>0.25 mm土壤團(tuán)聚體含量的變化趨勢相反，這說明該區(qū)域日光溫室土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)含量在種植初期階段，隨著栽培時(shí)間變長而逐步降低，破碎成微團(tuán)聚體；種植年限達(dá)到一定時(shí)間后，隨著有機(jī)質(zhì)在土壤中的積累，微團(tuán)聚體在膠結(jié)作用下，聚合成大團(tuán)聚體。這與團(tuán)聚體中大團(tuán)聚體由微團(tuán)聚體膠結(jié)而成的理論相吻合[15]。

表2　不同栽培年限土壤團(tuán)聚體組成(干篩法)　%

注：同一列中標(biāo)有相同字母的數(shù)據(jù)表示在p=0.05水平上無顯著差異。下同。

2.1.2不同栽培年限水穩(wěn)性團(tuán)聚體的組成采用濕篩法獲得的團(tuán)聚體是水穩(wěn)性團(tuán)聚體，水穩(wěn)性團(tuán)聚體具有抗水侵蝕的能力，能夠反映土壤的水穩(wěn)性大小，這部分團(tuán)聚體對于土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定具有重要作用。由表3可以看出，2，5，8和16 a中大于0.25 mm的水穩(wěn)性團(tuán)聚體所占比例均小于露地土壤，說明溫室栽培對土壤大粒級水穩(wěn)性團(tuán)聚體的破壞較露地栽培嚴(yán)重。通過表1—2對比看出，溫室土壤和露地土壤大于0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體所占比例很少，最大值為9.21%，遠(yuǎn)小于干篩處理所得的團(tuán)聚體組成最小值77.98%，優(yōu)勢粒級主要集中在0.250～0.053 mm范圍內(nèi)，這說明該土壤團(tuán)聚體中大部分為非水穩(wěn)性團(tuán)聚體，水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量較少，土壤結(jié)構(gòu)性較差。

隨栽培年限的增長，大于0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量呈先升高后降低的變化趨勢，在溫室使用前期，其土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體隨種植時(shí)間增長而降低；當(dāng)種植年限大于5 a后，其含量開始隨時(shí)間變化顯著升高(p<0.05)，其中8 a較5 a增長了9.38%，16 a較8 a增長了12.08%。說明隨著栽培時(shí)間的延長，團(tuán)聚體水穩(wěn)性有所好轉(zhuǎn)，但仍低于露地土壤。當(dāng)棚齡較小時(shí)，小于0.25 mm的水穩(wěn)性微團(tuán)聚體含量隨年限顯著升高(p<0.05)，溫室栽培時(shí)間延長后，其含量呈明顯下降趨勢。說明栽培初期的溫室土壤，在外源水力的作用下，大粒級團(tuán)聚體破碎成微團(tuán)聚體；栽培時(shí)間大于一定年份后，微團(tuán)聚體又膠結(jié)形成大團(tuán)聚體。這表明日光溫室的種植模式對土壤中水穩(wěn)性團(tuán)聚體的轉(zhuǎn)化產(chǎn)生了一定影響。

表3　不同栽培年限土壤團(tuán)聚體組成(濕篩法)　%

2.2　不同栽培年限溫室土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的變化

2.2.1不同栽培年限團(tuán)聚體MWD的變化在土壤中，不同粒徑的團(tuán)聚體對于土壤保肥能力、通氣性和水力性質(zhì)等方面具有不同的作用，因此，不同粒級的團(tuán)聚體的分布狀況與土壤結(jié)構(gòu)質(zhì)量的好壞具有密切的關(guān)系[16]。一般常用平均重量直徑，即MWD，來反映土壤團(tuán)聚體的分布狀況。

通過干篩法測得的平均重量直徑(MWD)能夠反映土壤團(tuán)聚體的機(jī)械穩(wěn)定性的大小，機(jī)械穩(wěn)定性是指團(tuán)聚體具有抵抗外力避免被壓碎或抵抗外部環(huán)境變化而保持原有形態(tài)的能力。從圖1可以看出，2~5 a，風(fēng)干團(tuán)聚體MWD降低了3.84%，且均低于露地土壤；栽培年限大于5 a后，團(tuán)聚體MWD呈升高趨勢。其中，5~8 a的升高幅度顯著(p<0.05)，升高幅度達(dá)到了22.02%。說明在種植初期，溫室土壤的機(jī)械穩(wěn)定性較差，可能由于早期頻繁的耕作，致使大粒徑團(tuán)聚體破碎成小粒徑團(tuán)聚體，隨著種植時(shí)間的增長，溫室土壤養(yǎng)分在土壤中積累，起到改善土壤結(jié)構(gòu)的作用，進(jìn)而促進(jìn)了大團(tuán)聚體的形成，團(tuán)聚體的機(jī)械穩(wěn)定性有所改善。這與表1中顯示的風(fēng)干團(tuán)聚體中大于0.25 mm團(tuán)聚體的變化趨勢相一致。此外，棚齡為8和16 a的溫室土壤平均重量直徑較露地土壤分別高12.28%和14.23%，這表明栽培年限的延長，溫室土壤的機(jī)械穩(wěn)定性優(yōu)于露地土壤。

與其相比，濕篩法測得的平均重量直徑則定量地反映了團(tuán)聚體水穩(wěn)定性的大小，與水穩(wěn)性團(tuán)聚體的組成相結(jié)合可以全面、客觀地評價(jià)土壤結(jié)構(gòu)抗水力侵蝕的能力。從表4中可以看出，風(fēng)干團(tuán)聚體MWD值明顯高于水穩(wěn)性團(tuán)聚體MWD值，說明土壤團(tuán)聚體中大部分非水穩(wěn)性團(tuán)聚體在濕篩過程中破碎，因此水穩(wěn)性團(tuán)聚體MWD值更能反映該土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的狀況。從表3濕篩MWD數(shù)據(jù)看出，隨年限變化，MWD值先降低后升高，這與大于0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體的變化特征相同，說明研究區(qū)域土壤團(tuán)聚體水穩(wěn)定性與機(jī)械穩(wěn)定性一樣，在初期耕作過程中，穩(wěn)定性下降，栽培時(shí)間增長后，其穩(wěn)定性升高。但不同的是，水穩(wěn)性團(tuán)聚體MWD值變化幅度不明顯，5 a較2 a降低了3.11%，8 a和16 a較5 a分別升高了3.67%和7.34%。除了16 a，其余3個年限的MWD值均小于露地土壤，而16 a與露地土壤的差別并不明顯，這說明日光溫室土壤的水穩(wěn)定性比露地土壤差，但隨著栽培時(shí)間增長，溫室土壤結(jié)構(gòu)的水穩(wěn)定性一定程度上得到了改善。

圖1　不同年限團(tuán)聚體平均重量直徑(MWD)

2.2.2不同栽培年限團(tuán)聚體破壞率(PAD)的變化土壤團(tuán)聚體破壞率(PAD)與土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有顯著的相關(guān)性，團(tuán)聚體破壞率越高，表明土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越差；相反，其值越低，則土壤結(jié)構(gòu)越趨于穩(wěn)定[17]。從圖2的團(tuán)聚體破壞率數(shù)據(jù)來看，無論是露地土壤還是溫室土壤，其團(tuán)聚體破壞率水平都很高，平均達(dá)到90.49%，說明該土壤結(jié)構(gòu)的抗水蝕性較差，這與從濕篩團(tuán)聚體的組成和MWD的變化趨勢得出的結(jié)論一致。

不同年限的溫室土壤的團(tuán)聚體破壞率均高于露地土壤，升高幅度分別為1.60%，1.98%，2.41%和1.24%。這可能由于日光溫室的耕作頻繁導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)的水穩(wěn)性下降。從2~16 a的總體趨勢看，2~8 a，溫室土壤團(tuán)聚體破壞率呈升高趨勢，但變化不明顯，8 a較2 a只升高了0.79%。栽培年限高于8 a后，破壞率有所降低，16 a較8 a降低了1.14%。表明隨種植年限增加，團(tuán)聚體水穩(wěn)性有所增加。

圖2　不同年限團(tuán)聚體破壞率(PAD)

2.2.3有機(jī)質(zhì)與團(tuán)聚體穩(wěn)定性相關(guān)性分析有機(jī)質(zhì)是土壤團(tuán)聚體的重要膠結(jié)物質(zhì)，在團(tuán)聚體形成和穩(wěn)定過程中起到重要作用。本研究在干篩和濕篩條件下，分析了不同結(jié)合態(tài)有機(jī)質(zhì)與平均重量直徑和團(tuán)聚體破壞率的相關(guān)性。如表4所示，輕組有機(jī)質(zhì)與松結(jié)態(tài)有機(jī)質(zhì)的含量與濕篩條件下的團(tuán)聚體平均重量直徑呈正相關(guān)關(guān)系，說明這兩種形態(tài)的有機(jī)質(zhì)對于團(tuán)聚體的水穩(wěn)定性起到了促進(jìn)作用，其中，輕組有機(jī)質(zhì)與團(tuán)聚體破壞率有較高的負(fù)相關(guān)性，說明該形態(tài)有機(jī)質(zhì)主要作用于水穩(wěn)性維持方面。松結(jié)態(tài)有機(jī)質(zhì)與干篩條件下的平均重量直徑呈顯著正相關(guān)，而其余3種有機(jī)質(zhì)均為負(fù)相關(guān)，表明松結(jié)態(tài)有機(jī)質(zhì)在維持團(tuán)聚體機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定方面起到重要作用。

表4　有機(jī)質(zhì)與團(tuán)聚體MWD和團(tuán)聚體

注：*表示相關(guān)性在0.05水平上顯著。

3討 論

影響團(tuán)聚體穩(wěn)定性的因素很多，耕作與施肥是影響土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的重要因素。長期的耕作擾動，可導(dǎo)致土壤中團(tuán)聚體穩(wěn)定性的降低[18]。有學(xué)者[19]研究指出，常規(guī)模式的耕作可以降低團(tuán)聚體穩(wěn)定性，其具體影響是使大團(tuán)聚體破碎，從而使其含量降低，同時(shí)微團(tuán)聚體的含量升高。土壤耕作強(qiáng)度的增加還可以促進(jìn)土壤中有機(jī)質(zhì)的周轉(zhuǎn)速率，加速有機(jī)質(zhì)的礦化分解[20-21]，從而對土壤的團(tuán)聚作用產(chǎn)生不利影響。此外，施入有機(jī)肥可以增加土壤中有機(jī)質(zhì)的含量。有機(jī)質(zhì)是土壤團(tuán)聚體的重要組成部分，在團(tuán)聚體的形成過程中起重要作用[22-23]。有機(jī)質(zhì)含量的提高可以促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，從而對土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生有利的影響[24]。

本研究結(jié)果顯示，無論在干篩條件還是濕篩條件下，棚齡較小的溫室土壤，其>0.25 mm團(tuán)聚體含量隨年限增長而降低，<0.25 mm團(tuán)聚體含量增加，團(tuán)聚體的機(jī)械穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性均呈降低趨勢；隨之栽培年限的增長，>0.25 mm的團(tuán)聚體含量有所升高，微團(tuán)聚體聚合成大團(tuán)聚體，團(tuán)聚體穩(wěn)定性得到一定改善。而從測得的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，有機(jī)質(zhì)中輕組有機(jī)質(zhì)和松結(jié)態(tài)有機(jī)質(zhì)與團(tuán)聚體穩(wěn)定性相關(guān)性較好，是主要起膠結(jié)作用的有機(jī)質(zhì)，通過不同年限的團(tuán)聚體穩(wěn)定性指標(biāo)來看，在栽培初期，雖然有機(jī)質(zhì)總量呈升高趨勢，但有機(jī)質(zhì)并沒有對團(tuán)聚體的穩(wěn)定性起到促進(jìn)作用，說明輕組和松結(jié)態(tài)有機(jī)質(zhì)并沒有的得到積累，這可能是由于采樣區(qū)域是國家級蔬菜種植基地，耕作頻率和耕作強(qiáng)度處于比較高的水平，高強(qiáng)度的耕作可能導(dǎo)致輕組和松結(jié)態(tài)有機(jī)質(zhì)的礦化程度較高，分解速率較快，使得其膠結(jié)作用被削弱。同時(shí)，耕作的擾動也可導(dǎo)致>0.25 mm的大團(tuán)聚體破碎成微團(tuán)聚體，從而降低了土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性。種植年限升高后，團(tuán)聚體水穩(wěn)性和機(jī)械穩(wěn)定性都呈升高趨勢，且與有機(jī)質(zhì)的變化呈正相關(guān)關(guān)系，說明有機(jī)質(zhì)含量的升高對團(tuán)聚體穩(wěn)定性起到了促進(jìn)作用。日光溫室蔬菜種植常常施入大量有機(jī)肥，再者由于溫室高度集約化的利用模式，使得大量的腐枝爛葉以及根系殘?bào)w等有機(jī)物質(zhì)殘留于溫室土壤中，使有機(jī)質(zhì)在土壤中大量富集。伴隨栽培年限的延長，有機(jī)質(zhì)富集量的升高，膠結(jié)作用較為明顯，從而提高了了土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性。但在本試驗(yàn)中，整體趨勢顯示露地土壤的機(jī)械穩(wěn)定性和水穩(wěn)性均好于溫室土壤，并且露地土壤有機(jī)質(zhì)的含量在5 a前高于溫室土壤，這與前人相關(guān)研究的結(jié)果不同，具體原因有待進(jìn)一步研究分析。

4結(jié) 論

(1) 溫室土壤中大于0.25 mm風(fēng)干團(tuán)聚體占團(tuán)聚體的主要部分，總體機(jī)械穩(wěn)定性較好。隨栽培年限增長，機(jī)械穩(wěn)定性呈先降低后升高趨勢。栽培初期，由于頻繁的耕作擾動，溫室土壤團(tuán)聚體機(jī)械穩(wěn)定性隨年限變化而降低，且低于露地土壤；栽培年限超過5 a后，機(jī)械穩(wěn)定性有所升高，且高于露地土壤。

(2) 溫室土壤團(tuán)聚體水穩(wěn)定性較差，大于0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量所占比例很低。水穩(wěn)定性隨栽培年限增加呈先降低后升高的趨勢，但變化不明顯，并且除16 a外，其余年限的團(tuán)聚體水穩(wěn)性均小于露地土壤。

(3) 栽培年初期的溫室土壤中，有機(jī)質(zhì)對團(tuán)聚體穩(wěn)定性并沒起到促進(jìn)作用，隨著栽培年限的增長，有機(jī)質(zhì)對團(tuán)聚體穩(wěn)定性的促進(jìn)作用明顯加強(qiáng)。

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Size Hierarchy and Stability of Soil Aggregates in Solar Greenhouse Soils with Different Planted Years

PEI Zhongjian, LIANG Chenghua, YIN Yan

(CollegeofLandandEnvironment,ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang,Liaoning110866,China)

Abstract：[Objective] Changing trends of size hierarchy and stability of soil aggregates in solar greenhouse soils were illustrated along years of plantation to provide some theoretical bases for the change of soil structure in vegetable cultivation. [Methods] Soils with different plantation years in four vegetable greenhouses(with 2, 5, 8 and 16 years of plantation)in Xinmin City of Liaoning Province were selected as the research objects, and nearby soils in open fields outside of the greenhouses were selected for comparison. Indices of composition, mechanical stability, water stability and damage rate of soil aggregate were measured. [Results] Within 5 years of plantation, quantity of >0.25 mm, mechanical stability and water stability of soil aggregates showed a decreasing trend along plantation, and they were lower than that of the comparative soil in open fields; After 5 years of plantation, they all were elevated significantly. At the beginning of the cultivation of the tested soil, organic matter didn’t play its role in the aggregate formation and stability maintenance; While, with the increase of planting time, organic matter began to promote the formation and maintain the stability of soil aggregates. [Conclusion] The stability of soil aggregate in the regional greenhouse decreased firstly and then increased with the increase of the planting years.

Keywords:solar greenhouse； aggregates； planted years； mechanical stability； water stability

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1000-288X(2015)06-0070-05

中圖分類號：S152.4+7

通信作者：梁成華(1958—),男(漢族),遼寧省鐵嶺市人,博士,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事污染土壤修復(fù)與利用、農(nóng)業(yè)生態(tài)與環(huán)境方面的研究。E-mail:liang110161@163.com。

收稿日期：2014-08-29修回日期：2014-10-27

資助項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“長期定位施肥對設(shè)施蔬菜栽培土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響研究”(31171977); 遼寧環(huán)境科研教育123工程項(xiàng)目(CEPF2012-123-1-4)

第一作者：裴中健(1989—),男(漢族),遼寧省撫順市人,碩士研究生,研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)環(huán)境與生態(tài)。E-mail:jarvis198975@163.com。