氮肥及黃腐酸對鹽漬土有機碳和團聚體特征的調控作用①

馬栗炎，姚榮江，楊勁松*

氮肥及黃腐酸對鹽漬土有機碳和團聚體特征的調控作用①

馬栗炎1,2，姚榮江1，楊勁松1*

(1 中國科學院南京土壤研究所，南京 210008；2 揚州大學環境科學與工程學院，江蘇揚州 225000)

為了探明不同氮肥水平下黃腐酸對鹽堿障礙土壤的改良及培肥效應，本研究以濱海灘涂新墾輕中度鹽堿障礙土壤為研究對象開展田間試驗，采用水稻-小麥輪作種植模式，通過測定土壤電導率、pH、有機碳和土壤團聚體含量及其穩定性，研究黃腐酸與不同氮肥水平對土壤鹽分消減調控和土壤地力提升效應。結果表明：黃腐酸能有效降低耕層土壤鹽分，在氮水平300 kg/hm2條件下黃腐酸處理對耕層0 ~ 20 cm土壤電導率與pH降低效果最好；黃腐酸可以有效改善土壤結構及穩定性，小麥季與水稻季，在氮水平300 kg/hm2條件下黃腐酸處理土壤>2 mm水穩性大團聚體含量相較于不施肥對照分別增加18.6% 和13.8%，土壤團聚體平均重量直徑與當地常規施肥相比增加38%；圍墾初期，氮水平處理相較于黃腐酸處理對耕層土壤有機碳含量的影響更大，氮水平300 kg/hm2處理相較于低氮(225 kg/hm2)與高氮(325 kg/hm2)處理，兩季土壤總有機碳積累量分別增加31.0% 和120.0%。綜合考慮土壤改良效應，黃腐酸處理土壤表層鹽分降低、水穩性大團聚體含量增加且穩定性增強、有機碳含量提升，因此黃腐酸結合適宜用量氮肥是一條輕中度鹽堿障礙土壤的優化施肥措施。

鹽漬土；黃腐酸；水穩性團聚體；有機碳

我國濱海地區有豐富的灘涂資源[1]，土壤質量低下是制約蘇北海涂土壤開發利用的重要障礙因子[2]。為加速濱海鹽堿地脫鹽、增肥和提升地力，多種改良措施如物理、化學、生物、工程及其綜合調控手段已被廣泛應用并驗證[2-3]。王守純和穆從如[4]及陳恩鳳等[5]先后提出在鹽漬土區建立“淡化肥沃層”、“治水是基礎，培肥是根本”的觀點，通過提高土壤肥力，以肥對土壤鹽分進行時、空、形的調控，在農作物主要根系活動層建立一個良好的肥、水、鹽生態環境，達到農作物持續高產穩產。但是傳統的施肥措施導致肥料利用率低且土壤次生鹽漬化危害等弊端也暴露出來。有研究發現，蘇北灘涂圍墾土壤單施有機肥雖能增加土壤含水量、降低土壤pH，但其土壤電導率升高了11.56%[6]；尿素的轉化可積累大量的NH4+，引起土壤pH增加2 ~ 3個單位[7]。同時我國土壤氮素平衡問題陷入困境，氮肥投入量大而利用率低下[8-9]。研究認為有機無機配施有增產、提高當季肥料利用率的作用[10]。黃腐酸作為一種新型改良劑，其在農業生產上的作用主要表現在兩個方面[11-14]：一方面減少作物葉片蒸騰速率；一方面促進根系發育，增強根系活力，使作物吸收較多水分和養料，在灘涂土壤改良中具有重要的應用價值。在鹽堿地的施肥改良應用中，以傳統肥料的施肥水平處理、調理劑和調控措施[15-16]的研究居多，黃腐酸肥料對灘涂土壤鹽堿消減和土壤團聚體及有機碳影響的研究尚不多見。

本文以濱海新墾灘涂輕度鹽漬土為研究對象，通過田間試驗的方式重點研究了水稻–小麥輪作下，黃腐酸肥料應用對土壤鹽分消減、有機碳和團聚體含量提升的作用，分析了不同種植模式和不同肥料氮水平下土壤鹽分和養分的變化規律，探討了有機肥料對輕度鹽漬化農田土壤改良及地力提升效應，研究結果對濱海鹽漬土養分優化管理具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

研究區位于江蘇省東臺市弶港鎮條子泥墾區，地處北亞熱帶和暖溫帶季風氣候區[17]。該區年平均降水量1 000 mm，年均蒸發量1 417 mm，且降水量季節波動性較大，降水主要集中在6—9月份的雨季，非雨季農田灌溉一般采用當地微咸水。試驗區2015年圍墾，土壤類型為沖積鹽土類，潮鹽土亞類，是典型的淤泥質海岸帶鹽漬土，表層土壤以黏壤為主，深層土壤以粉砂壤為主，表層、心土層與底土層含鹽量均較高，鹽分組成與海水基本一致，以氯化物占絕對優勢。剖面40 ~ 60 cm深度以下一般呈現灰褐色、青褐色的潛育層，是長期淹水條件下的典型特點。地下水埋深整體較淺，總體分布在0.8 ~ 1.6 m，礦化度高且有較大波動，地下水鹽分與土壤鹽分組成也表現出較高的一致性。試驗地土壤結構差，緊實度高，養分含量較低，表層0 ~ 20 cm土壤基本理化性質見表1。

1.2 試驗設計

本試驗采用水稻–小麥輪作方式，共設置3個氮水平及有、無黃腐酸共5個處理，每個處理設置3次重復，完全隨機排列，具體處理見表2。

表 1 試驗地土壤基本特征

表 2 試驗處理

試驗肥料分基肥和追肥，基肥為復混肥料和尿素。復混肥料主要成分為黃腐酸、有機質和N-P-K復合肥，按照20%、30% 和50% 比例摻混制成。追肥肥料只使用尿素。低、中、高氮水平處理的復混肥料施用量均為600 kg/hm2，不同氮水平通過尿素用量調整來實現。

供試作物為水稻和小麥。水稻品種為‘淮稻5號’，為育苗后移栽，水稻各種植微區的面積為2 m × 2 m，各微區種植規格為6行，每行12穴，每穴5株；小麥品種為‘揚麥22’，播種量為375 kg/hm2，行距25 cm。水稻和小麥均采用60% 氮肥作基肥，種植前隨翻耕施入，40% 為追肥，均分兩次追施尿素；磷肥和鉀肥隨基肥一次性施入。試驗開始于2016年5月，至2017年5月底結束。試驗期間的田間管理如病蟲草害防治等按照當地傳統方式進行。

1.3 樣品采集與分析方法

1.4 數據統計與分析

數據的作圖用SPSS 18.0 統計軟件，各處理間差異的顯著性檢驗應用最小顯著性差異法(LSD法)。

2 結果與分析

2.1 土壤電導率與pH的變化特征

土壤鹽分的時間波動性隨著土壤深度的增加有減小的趨勢，旱季表層土壤電導率變化隨季節降水波動明顯。試驗的管理與施肥措施對土壤鹽分調控作用顯著，本試驗的輪作模式和施肥處理對土壤電導率的影響隨時間波動以表層0 ~ 20 cm最為顯著(圖1)。從圖1中可以看出，水稻季各處理0 ~ 40 cm土壤電導率均有顯著降低，CK0、CK1、F1N1、F1N2、F1N3處理土壤電導率分別降低37.6%、36.4%、25%、51.3% 和38.9%，其中F1N2處理較CK0與CK1分別降低13.7% 和14.9%，差異達顯著水平(<0.05)。小麥季表層土壤則表現出積鹽現象，這與旱季水分的大量蒸發及作物的蒸騰旺盛有關；其中F1N2處理在小麥生育期內除施肥初期外的土壤電導率均最低，相較于CK0電導率降低25.8%；20 ~ 40 cm土壤電導率變化差異不顯著，隨著氮水平增加，電導率表現出升高趨勢。

濱海灘涂圍墾土壤pH整體偏高(圖2)，在兩季試驗期內土壤pH具有一定程度的波動性，其變化范圍在9.00 ~ 9.62，具有明顯的堿化特征。從圖2可以看出，水稻季土壤pH介于CK0與CK1之間，其中CK0、F1N2、F1N3處理均有所升高，且F1N2> F1N3>F1N1，表明常規施肥處理對水稻季土壤pH降低效果最好，不同氮水平處理下，F1N1處理效果優于F1N2和F1N3處理。小麥季土壤pH隨時間表現出先升高后降低的趨勢，pH升高主要原因是種植初期氮肥轉化引起的，且由水田土壤脫水引起的膠體對土壤Na+和HCO– 3的吸附增加，土壤堿化進一步增強。整個小麥季土壤pH結果表明，常規施肥處理pH升高，黃腐酸各處理pH均降低，F1N1、F1N2和F1N3處理分別降低0.2、0.38和0.22個單位，其中F1N2處理相較與CK1降低0.5個單位，表明黃腐酸在氮肥用量為300 kg/hm2時對旱作土壤pH降低效果最好。

2.2 土壤團聚體組成

從連續兩季土壤團聚體含量(以質量分數計)變化結果(圖3)可以看出，灘涂土壤團聚體含量的主要粒徑分布為>2 mm與<0.053 mm；其次為0.053 ~ 0.25 mm團聚體，約占總量的15%；0.25 ~ 2 mm團聚體含量最少，約占總量的5%。在一季水旱輪作后土壤>2 mm團聚體含量顯著增加，與不施肥處理相比，3種含黃腐酸施肥處理土壤中<0.053 mm團聚體含量顯著降低。水稻季，與CK0與CK1相比，黃腐酸各不同氮水平處理均顯著增加>2 mm團聚體含量，其中F1N2處理分別增加18.6% 和22.9%；顯著降低<0.053 mm團聚體含量，其中F1N2處理分別降低17.7%和18.7%；各處理間0.053 ~ 2 mm團聚體含量變化差異不顯著。小麥季，F1N2處理顯著促進>2 mm團聚體含量增加和<0.053 mm團聚體含量的降低，與CK0和CK1相比，>2 mm團聚體含量分別增加13.8% 和14.5%；與水稻季相比，各處理0.053 ~ 0.25 mm團聚體含量均增加，表明在微團聚體結構(<0.25 mm)分布上整體有從<0.053 mm向0.053 ~ 0.25 mm緩慢轉化的趨勢。

圖1 水稻–小麥輪作體系下0 ~ 40 cm土壤電導率的時間變化規律

圖2 水稻–小麥輪作體系下0 ~ 20 cm土壤pH的變化

土壤團聚體平均重量直徑(MWD)是反映土壤團聚體穩定性的重要指標，MWD越大表明土壤大團聚體含量越多，土壤抗侵蝕能力越強，穩定性越高[22]。從圖4可以看出，CK0與CK1小麥季MWD高于水稻季，表明旱作更利于團聚作用的發生；水稻季與小麥季F1N2處理MWD均最高，且小麥季MWD較水稻季增加10.3%，而F1N1與F1N3處理小麥季較水稻季分別降低7.1% 和15.7%，表明旱季低氮與高氮處理均不利于土壤團聚體穩定性的增加，原因可能是由于新墾灘涂土壤結構性質較差，土壤高鹽分含量使土壤的聚合作用因表層鹽分離子濃度的升高而降低，從而導致大團聚體含量降低[19,22]。隨著氮素水平的增加，MWD在兩季均呈現出先增加后減少的趨勢，F1N2處理MWD增加73.6%。因此，F1N2處理對促進灘涂水稻–小麥輪作體系土壤結構改善、團聚體形成效果最顯著。

(圖中不同小寫字母表示同一粒徑團聚體含量在不同處理間差異顯著(P<0.05))

(圖中不同小寫字母表示同一種植季不同處理間差異在P<0.05水平顯著，下同)

2.3 土壤有機碳含量

土壤有機碳含量是表征土壤潛在肥力的重要指標。為消除本底差異，通過試驗初始與當季作物收獲后有機碳含量的變化來表征有機碳對不同處理的響應。由圖5結果可以看出，種植前各處理有機碳差異不顯著，兩季試驗結束后各處理土壤有機碳含量差異顯著，水稻季有機碳積累顯著高于小麥季，主要原因可能是新圍墾土壤由于種植導致土壤微生物活性增加[24]，從而大幅增加土壤微生物生物量碳。CK0有機碳含量呈少量積累，第二季共增加0.25 g/kg，表明濱海新圍墾灘涂土壤發育程度低，農業種植增加碳輸入，有利于土壤有機碳緩慢積累。由于水田土壤厭氧環境一定程度抑制微生物呼吸代謝[23]及短期試驗條件等，土壤有機碳含量變化不明顯。與CK0相比，F1N2處理水稻季有機碳含量增加0.49 g/kg，有機碳積累率達到14.6%。水稻季，F1N2與F1N3處理有機碳含量均顯著高于CK0(<0.05)，但F1N1處理水稻季有機碳含量降低3.6%，旱季則增加16.7%，表明低氮處理不利于水田有機碳的積累，旱作促進有機碳積累。小麥季，F1N2處理有機碳含量較F1N1與F1N3處理分別增加(<0.05)，F1N3處理有機碳基本無積累，主要原因可能是土壤微生物的活性增強，高氮水平促進有機碳礦化過程，以及作物根系反饋給土壤根際環境的分泌物及團聚作用減弱[25]，從而減少有機碳的形成。CK1與F1N2處理氮水平相同，有機碳均表現出積累現象，且積累量基本相同；F1N2處理較F1N1與F1N3處理兩季總有機碳積累量分別增加31.0% 和120.0%，表明氮水平較黃腐酸處理對土壤有機碳含量的影響更大，常規氮水平300kg/hm2效果最好。

從圖6可以看出，黃腐酸各處理可以顯著提高土壤大團聚體有機碳含量，與表層土壤總有機碳趨勢相同，隨著施氮量的增加，水穩性團聚體有機碳含量先增加后降低，F1N2處理含量最高；與CK0相比，F1N1、F1N2和F1N3處理有機碳含量分別增加12.8%、15.6% 和6.0%，差異達顯著水平(<0.05)。CK1與CK0有機碳含量差異不顯著，表明常規施肥短期內對促進團聚體有機碳的含量效果不明顯。土壤大團聚體中有機碳含量高于表層0 ~ 20 cm土壤均值，表明土壤有機碳主要在大團聚體中匯集，碳密度高于其他各粒徑團聚體。不同肥料處理通過改變土壤結構以及土壤有機碳的分布影響團聚體的形成和分布，因此土壤有機碳與團聚體有機碳表現出顯著的正相關關系，表明土壤有機碳能夠促進大團聚體的形成，提高團聚體穩定性，進一步改善土壤結構組成。

圖5 不同施肥處理土壤有機碳含量

圖6 小麥季土壤水穩性大團聚體有機碳含量(A)及其與土壤總有機碳含量(B)的相關性

3 討論

3.1 氮肥及黃腐酸對土壤電導率、pH的作用

從土壤電導率及pH變化來看，黃腐酸的低、高氮肥處理都不利于土壤鹽分的降低。肥料中黃腐酸是能夠有效降低土壤鹽分的主要原因[26]，一方面是黃腐酸及肥料中的有機質對土壤結構有一定的改善作用[27]，通過形成團粒結構破壞鹽分沿土壤毛管孔隙隨水分上升的條件，降低土壤耕層的鹽分積累。另一方面，黃腐酸與有機質絡合、螯合土壤中的金屬陽離子形成的膠體結構以及其多孔性(比表面大)可吸附土壤溶液中的鹽分離子[28]，從而降低土壤中鹽含量。同時由于降雨等條件也加速土壤表層鹽分離子淋洗，促進鹽分含量降低。前人研究表明[1]，隨著土壤脫鹽，Na+及HCO– 3在土體中的移動增加了土壤膠體的吸附量，使土壤堿化，pH升高。而本研究表明，氮肥配施黃腐酸對表層0 ~ 20 cm土壤pH降低具有促進作用。肥料的水旱輪作試驗能夠有效降低土壤pH，一方面體現在黃腐酸對土壤pH的緩沖作用上；另一方面，水田在淹水條件下土壤毛管孔隙封閉減少了對Na+及HCO– 3的吸附[22]，在旱季施肥后黃腐酸減緩了尿素在土壤中轉化的速率，放緩了尿素分解引起的pH增加，降低小麥初期堿害威脅。

3.2 氮肥及黃腐酸對土壤有機碳含量的作用

黃腐酸對表層0 ~ 20 cm土壤有機碳積累有顯著促進作用，在氮肥用量為300 kg/hm2時效果最好。在耕作初期，土壤鹽分較高且結構性差，土壤中微生物多樣性與活性相對較低，不同的氮水平處理影響土壤中碳氮比，對微生物代謝過程具有較高的影響，進而影響有機質積累和轉化。同時，土壤大團聚體與有機碳有密切關系[29]，土壤中有機碳與微生物分泌的各種膠結劑如球囊霉素等可以有效促進大團聚體的形成且有較高穩定性[29]。因此氮肥及黃腐酸處理通過對土壤表層鹽分和土壤結構的調控作用直接影響土壤中微生物代謝和有機質轉化過程，通過降低表層鹽分含量和提高土壤團粒結構含量促進土壤有機碳含量的增加。梁雷等[24]研究認為，入侵植物對土壤總有機碳含量無顯著影響，但降低了土壤易氧化碳和可溶性碳含量，增加了土壤微生物生物量碳含量。但在本試驗中表現為有機碳含量的增加，主要因為有機碳本底值較低且土壤結構性差導致的微生物活性低。水稻季有機碳積累量高于小麥季，主要原因與土壤水分和鹽分有關，旱季土壤蒸發及植物蒸騰作用強烈，土壤鹽分隨水分在表層聚集，對根際微生物的活動有一定的抑制作用[25]。

土壤大團聚體有機碳含量與表層土壤0 ~ 20 cm土壤總有機碳含量變化表現出顯著正相關，這與前人研究認為土壤有機碳在0.5 ~ 1 mm粒級團聚體中含量最高且與水穩性大團聚體含量的變化呈正相關[19,30]相一致。表明在濱海灘涂圍墾地區，鹽漬土壤有機碳含量的增加能夠顯著促進土壤大團聚體的形成，改善土壤結構與穩定性，提高灘涂土壤地力與可耕性。

3.3 氮肥及黃腐酸對土壤團聚體含量的作用

濱海灘涂土壤開墾初期，土壤以黏壤與粉砂壤為主，土壤結構性質差、肥力水平低且保水保肥能力差[3]，導致土壤以小粒徑微團聚體為主，且存在較大分布差異，土壤在熟化過程中通過降低鹽分改善土壤物理結構，從而形成更利于土壤團聚作用進行的條件，促進土壤有機碳形成，而有機碳含量的增加，也進一步促進土壤活性有機碳分解和微生物生物量碳含量增加[24]以及土壤大團聚體的形成。與成熟土壤不同，灘涂土壤穩定性隨著耕作年限的提高而逐漸增加[25]，水旱輪作模式對土壤鹽分的顯著抑制效果更利于土壤團聚體的形成。土壤在水耕熟化過程中，土壤有機質在淹水條件下經微生物厭氧分解過程較慢，相應的腐殖質形成有一定程度的積累[31-34]，土壤有機碳及大團聚體的含量也相應增加。隨著氮肥用量的增加，土壤大團聚體含量先增后減且在常規氮用量達到最高，差異達顯著水平，說明在灘涂土壤培肥與地力提升過程中優化施肥及用量對土壤結構形成具有顯著的促進與調控作用。

4 結論

1)氮肥及黃腐酸處理能夠顯著降低表層土壤電導率和pH，有利于濱海輕中度鹽漬土壤快速脫鹽降堿。黃腐酸在氮肥用量300 kg/hm2時有效降低表層0 ~ 20 cm土壤鹽分，與不施肥和當地常規施肥處理相比，土壤電導率分別降低13.7% 和14.9%，差異達顯著水平(<0.05)。經一季水旱輪作，常規施肥處理土壤pH升高，黃腐酸各處理的土壤表層pH均降低，且氮水平300 kg/hm2處理效果最好。

2)氮肥及黃腐酸處理能顯著增加土壤有機碳含量，氮水平300 kg/hm2顯著提高表層0 ~ 20 cm土壤有機碳積累量和水穩性大團聚體中有機碳含量，且水田更利于有機碳的積累，相較于低氮(225 kg/hm2)與高氮(325 kg/hm2)處理，兩季土壤總有機碳積累量分別增加31.0% 和120.0%，加速調控濱海灘涂土壤的碳匯效應，有效培肥土壤地力。

3)氮肥及黃腐酸處理能改善土壤結構，氮水平300 kg/hm2有效促進土壤水穩性團聚體含量的積累并提高團聚體穩定性，與不施肥和當地常規施肥處理相比，>2 mm團聚體含量分別增加13.8% 和14.5%，與不施肥處理相比，團聚體MWD增加73.6%。黃腐酸配施適量氮肥可顯著提高土壤可耕性，促進濱海灘涂土壤熟化，在加速濱海鹽漬化土壤農業開發利用上具有廣闊應用前景。

[1] 王遵親, 祝壽泉, 余仁培, 等. 中國鹽漬土[M]. 北京: 科學出版社, 1993.

[2] 楊勁松. 中國鹽漬土研究的發展歷程與展望[J]. 土壤學報, 2008, 45(5): 837–845.

[3] 楊勁松, 姚榮江. 蘇北海涂圍墾區土壤質量綜合評價研究[J]. 中國生態農業學報, 2009, 17(3): 410–415.

[4] 王守純, 穆從如. 豫北灌區鹽堿土的特征和棉麥保苗技術[J]. 中國農業科學, 1964, 5(4): 7–13.

[5] 陳恩鳳, 王汝鏞, 王春裕. 有機質改良鹽堿土的作用[J]. 土壤通報, 1984(5): 193–196.

[6] 張建兵, 楊勁松, 姚榮江, 等. 有機肥與覆蓋方式對灘涂圍墾農田水鹽與作物產量的影響[J]. 農業工程學報, 2013, 29(15): 116–125.

[7] 孟慶峰, 楊勁松, 姚榮江, 等. 施用氮磷肥對蘇北灘涂圍墾土壤鹽漬化水平的影響[J]. 灌溉排水學報, 2012, 31(4): 16–20.

[8] 巨曉棠. 理論施氮量的改進及驗證——兼論確定作物氮肥推薦量的方法[J]. 土壤學報, 2015, 52(2): 249–261.

[9] Liu X, Ying Z, Han W, et al. Enhanced nitrogen deposition over China[J]. Nature, 2013, 494(7438): 459.

[10] Yan X, Ti C, Vitousek P, et al. Fertilizer nitrogen recovery efficiencies in crop production systems of China with and without consideration of the residual effect of nitrogen[J]. Environmental Research Letters, 2014, 9(9): 095002.

[11] 李捷, 楊小鵬, 馮建軍. 不同條件下黃腐酸對春小麥生長和水分利用的影響[J]. 干旱地區農業研究, 2002, 20(2): 52–55.

[12] 韓玉竹, 李陽春, 劉曉靜. 黃腐酸對紫花苜蓿種子活力的影響[J]. 種子, 2009(7): 50–52.

[13] 回振龍, 李朝周, 史文煊, 等. 黃腐酸改善連作馬鈴薯生長發育及抗性生理的研究[J]. 草業學報, 2013, 22(4): 130-136.

[14] 陸力光, 楊正申. 黃腐酸在旱地烤煙上的應用研究[J]. 中國煙草科學, 1994(4): 12–20.

[15] 劉廣明, 楊勁松, 呂真真, 等. 不同調控措施對輕中度鹽堿土壤的改良增產效應[J]. 農業工程學報, 2011, 27(9): 164–169.

[16] 余世鵬, 楊勁松, 劉廣明. 不同水肥鹽調控措施對鹽堿耕地綜合質量的影響[J]. 土壤通報, 2011, 42(4): 942– 947.

[17] 姚榮江, 楊勁松, 曲長鳳, 等. 海涂圍墾區土壤質量綜合評價的指標體系研究[J]. 土壤, 2013, 45(1): 159–165.

[18] 魯如坤. 土壤農業化學分析方法[M]. 北京: 中國農業科技出版社, 2000.

[19] 候曉靜, 楊勁松, 趙曼, 等. 耕作方式對濱海鹽漬土有機碳含量及團聚體特性的影響[J]. 土壤, 2015, 47(4): 781–789.

[20] 王曉洋. 抑鹽專用肥和改良與調理制劑對濱海鹽漬土的改良效果研究[D]. 南京: 南京農業大學, 2012.

[21] Six J, Elliott E T, Paustian K, et al. Aggregation and soil organic matter accumulation in cultivated and native grassland soils[J]. Soil Science Society of America Journal, 1998, 62(5): 1367–1377.

[22] 金雯暉, 楊勁松, 侯曉靜, 等. 輪作模式對灘涂土壤有機碳及團聚體的影響[J]. 土壤, 2016, 48(6): 1195– 1201.

[23] 李天杰. 土壤地理學[M]. 北京: 高等教育出版社, 2004.

[24] 梁雷, 葉小齊, 吳明, 等. 加拿大一枝黃花入侵對杭州灣濕地圍墾區土壤養分及活性有機碳組分的影響[J]. 土壤, 2016, 48(4): 680–685.

[25] 周萍, 劉國彬, 薛萐. 草地生態系統土壤呼吸及其影響因素研究進展[J]. 草業學報, 2009, 18(2): 184–193.

[26] 黃強, 殷志剛, 田長彥, 等. 施有機肥條件下的土壤溶液鹽分變化動態[J]. 干旱區研究, 2001, 18(1): 53–56.

[27] 米迎賓, 楊勁松, 姚榮江, 等. 不同措施對濱海鹽漬土壤呼吸、電導率和有機碳的影響[J]. 土壤學報, 2016, 53(3): 612–620.

[28] 周花香. 普洱茶茶褐素與褐煤黃腐酸對金屬離子絡合作用的對比研究[D]. 昆明: 昆明理工大學, 2012.

[29] 鐘思遠, 張靜, 褚國偉, 等. 沿海侵蝕臺地不同恢復階段土壤團聚體組成及其與叢枝菌根真菌的關系[J]. 生態環境學報, 2017, 26(2): 219–226.

[30] 安韶山, 張玄, 張揚, 等. 黃土丘陵區植被恢復中不同粒級土壤團聚體有機碳分布特征[J]. 水土保持學報, 2007, 21(6): 109–113.

[31] 王曉娟, 賈志寬, 梁連友, 等. 旱地施有機肥對土壤有機質和水穩性團聚體的影響[J]. 應用生態學報, 2012, 23(1): 159–165.

[32] Mikha M M, Rice C W. Tillage and manure effects on soil and aggregate associated carbon and nitrogen [J]. Soil Science Society of America Journal, 2004, 68(3): 809–816.

[33] Aoyama M, Angers D A, N’Dayegamiye A. Particulate and mineral-associated organic matter in water-stable aggregates as affected by mineral fertilizer and manure applications[J]. Canadian Journal of Soil Science, 1999, 79(2): 295–302.

[34] Hbirkou C, Martius C, Khamzina A, et al. Reducing topsoil salinity and raising carbon stocks through afforestation in Khorezm, Uzbekistan[J]. Journal of Arid Environments, 2011, 75(2): 146–155.

Regulation of Nitrogen and Fulvic Acid on Soil Organic Carbon and Aggregates in Saline Soil

MA Liyan1,2, YAO Rongjiang1, YANG Jinsong1*

(1 Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China; 2 College of Environmental Science and Engineering, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu 225000, China)

In order to disclose the improvement effects of fulvic acid on soil with saline-alkaline disturbance and fertilizer effects under different nitrogenous fertilizer levels, a field experiment was conducted with the newly- reclaimed soil in the coastal tidal flat under rice-wheat cropping rotation. The effects of fulvic acid and different nitrogen levels on soil salinity control and soil fertility improvement were studied by measuring soil electric conductivity, pH value, organic carbon and the content and stability of soil aggregates. The results showed that fulvic acid could effectively reduce salt content in topsoil. When the nitrogen level was 300 kg/hm2, the effect of fulvic acid were best on decreasing soil electric conductivity and pH value of topsoil (0–20 cm). Fulvic acid could effectively improve soil structure, compared with the no fertilizer control, water-stable macro-aggregates (>2mm) under the nitrogen level of 300 kg/hm2increased by 18.6% in wheat season and 13.8% in rice season, and the mean weight diameter of aggregates increased by 38% compared with the conventional fertilization treatment. In the initial stage of reclamation, the nitrogen level had a greater impact on organic carbon content of topsoil than fulvic acid. Compared with low nitrogen (225 kg/hm2) and high nitrogen (325 kg/hm2), the moderate nitrogen (300 kg/hm2) increased total organic carbon accumulation in two seasons increased by 31.0% and 120.0% respectively. By comprehensively considering the effects of soil improvement, decrease of soil salinity, increase of water-stable macro-aggregates content, its stability and organic carbon content, fulvic acid combined with the appropriate amount of nitrogen is recommended as the optimal fertilization for the slight and moderate saline-alkali soil.

Saline soil; Fulvic acid; Water-stable aggregates; Organic carbon

S156.4

A

10.13758/j.cnki.tr.2020.01.005

馬栗炎, 姚榮江, 楊勁松. 氮肥及黃腐酸對鹽漬土有機碳和團聚體特征的調控作用. 土壤, 2020, 52(1): 33–39.

國家重點研發計劃項目(2016YFD0200303)、國家自然科學基金委員會–山東聯合基金重點支持項目(U1806215)，中國科學院重點部署項目(KFZD-SW-112-03-02)和中國科學院STS項目(KFJ-STS-ZDTP-053，KFJ-STS-ZDTP-049)資助。

馬栗炎(1992—)，男，河南通許人，碩士研究生，主要從事鹽堿地治理改良相關研究。E-mail: 906230807@qq.com