土壤多糖对不同利用方式下棕壤中各级微团聚体稳定性的影响.doc

土壤多糖对不同利用方式下棕壤中各级微团聚体稳定性的影响 杨坤，王作敏 （营口市环境保护科学研究所，辽宁营口115003） 摘要：采用高碘酸盐氧化法和分组胶散法对比的方法研究了土壤多糖对耕地、园地、林地3种利用方式下棕壤中各级微团聚体稳定性的影响，经分析认为土壤多糖在不同利用方式下棕壤的各级微团聚体的形成和稳定中均起到了较重要的作用，去除土壤多糖后，各级微团聚体的破坏程度均较大。与胶散分组相比较，多糖对耕地和园地棕壤50250m和10m微团聚体稳定性的作用较林地的大，说明在林地棕壤中其他的胶结物质可能起着更重要的作用；而在1050m微团聚体中多糖对林地的稳定性作用较强。 关键词：利用方式；微团聚体；多糖；稳定性 ：S158.5文献标志码：A论文编号：xx-0436 基金项目：营口市环境保护科学研究所科研项目(xx02)。 第一作者简介：杨坤，女，1980年出生，宁夏吴忠人，工程师，硕士，主要从事环境科研等工作。通信地址：115003辽宁省营口市站前区市府路南25号营口市环境保护科学研究所，E-mail：75869878qq.。 ：xx-04-23，修回日期：xx-09-29。 0引言 团聚体的稳定性是指团聚体抵抗外力作用或外部环境变化而保持其原有形态的能力14。前人研究认为土壤有机质、土地利用方式、土壤微生物、气候条件、植被覆盖、管理措施等众多因素影响着团聚体的稳定性510。其中，土壤多糖是一种重要的胶结物质。多糖蕴藏着结构的多样性，具有极其复杂的的“连接方式或异构体”和“分支形成”11-13。由于分离提取方法上的局限，对土壤多糖的结构和其对土壤微团聚体稳定性的影响的相关研究较少。关连珠等14-20研究提出，大粒级微团聚体的形成主要与松结合态有机质以及多糖类物质有关。本研究旨在进一步探讨土壤多糖对各级微团聚体的形成和稳定机制的影响，为土壤有机碳库和土壤肥力的调控提供理论依据。 1材料与方法 1.1供试土壤 供试土壤为同一母质类型不同利用方式（耕地为旱田，园地为柞树林，林地为针叶林）的棕壤，采自于辽宁沈阳天柱山，采样深度为020cm。土壤的基本性质见表1。 供试微团聚体为各利用方式棕壤经过超声波分散、虹吸法提取获得，基本性质见表2。 1.2测定方法 试验采用室内分析的方法，土壤多糖对微团聚体稳定性的影响采用高碘酸盐氧化法测定，各级微团聚体的有机矿质复合体组成采用丘林的分组胶散法测定。 高碘酸盐氧化法具体操作如下：取适量的土壤微团聚体样品于1000mL量筒中，加入0.06mol/L的高碘酸钠溶液300mL，其间不断地搅拌，以求作用完全，然后吸去上清液，加蒸馏水至刻度，吸管法定量，以0.06mol/L的NaCl溶液作为对照。 分组胶散法具体操作如下：G1组的分离，采用1mol/LNaCl淋洗，完全脱钙后，转入1000mL量筒，在规定的时间吸取，多次重复，直至悬液接近澄清。G2组的分离，剩余土壤转入瓷勺，澄清后吸除水分，糊状物用带橡皮头的玻璃棒研磨5min，加水混均，放置5min，将悬浊液倒入量筒。如此反复，至瓷勺中残余土壤加水研磨不显浑浊为止。之后按G1组方法提取G2组。 2结果与分析 2.1土壤多糖对各利用方式棕壤中50250m微团聚体稳定性的影响 由表3可知，各利用方式下棕壤中的50250m微团聚体经高碘酸钠氧化后，均受到了一定程度的破坏，10m粒级的增量在25%以上，其中对园地和耕地的破坏程度大于林地，分别比林地G2，其中园地与林地的复合体含量相近，耕地的G1最大，G2最小。通常认为复合体G2含量较多的土壤中，水稳性团粒的总含量较高。可以看到，林地与园地的G2含量明显高于耕地，这说明林地与园地中的水稳性团粒含量高于耕地，土壤结构较稳定。 将2种处理方法对比可以看出，50250m微团聚体经过氯化钠处理，又经过反复的研磨后得到的有机无机复合体含量(G1+G2)仍然小于高碘酸钠氧化后得到的10m颗粒的含量，之间的差异达到了5.1%9.2%，说明多糖对于此粒级微团聚体的形成和稳定具有较强的作用。还可以看出，经2种处理方法得到的10m粒级增量的差异为耕地最大，林地最小，所以推断多糖对耕地这一粒级微团聚体形成及稳定具有更重要的作用。 2.2土壤多糖对各利用方式棕壤中1050m微团聚体稳定性的影响 由表4可以看到，各利用方式棕壤中1050m微团聚体经过高碘酸钠氧化后，园地耕地，林地小粒级的增量比园地多1.4%，比耕地多了3.7%，多糖对林地1050m微团聚体的稳定性作用相对较强。 胶散分组的结果为G1G2，其中林地的G2含量最大。3种利用方式下(G1+G2)的趋势为林地园地耕地。2种处理方法相比，高碘酸钠氧化对土壤1050m粒级的破坏程度较大，但是2种方法之间10m颗粒的增量差值仅在1.8%3.8%。 2.3土壤多糖对各利用方式棕壤中10m微团聚体的稳定性的影响 在10m微团聚体中以处理后黏粒的增量来衡量团聚体的破坏状况可以看出（表5），经高碘酸钠氧化后，黏粒的增量在20%25%，而胶散分组得到的黏粒含量在8%12%，可见多糖在这一粒级的形成和稳定中同样起到了十分重要的作用。耕地和园地中该粒级微团聚体在2种处理方法下得到的黏粒增量差值相近，分别为14.1%和14.3%，并且大于林地的12.8%。 3结论 从上述分析可知，不同利用方式棕壤的各级微团聚体经高碘酸盐处理后均发生了较大程度的破坏，说明多糖不仅对大粒级微团聚体的形成起作用，而且对各级微团聚体的团聚作用的贡献都很大。不同的土地利用方式对各级微团聚体中有机无机复合体的含量均产生了影响，随着人为开垦程度的增加，有机无机复合体的含量减少，水稳性团粒含量减少，揭示了土壤肥力退化的机制。与胶散分组相比较，多糖对耕地和园地棕壤50250和10m微团聚体稳定性的作用较林地的大，说明在林地中可能有其他的胶结物质起着更重要的作用；而在1050m微团聚体中多糖对林地的稳定性作用较强。 土壤多糖在各利用方式棕壤的各级微团聚体的形成和稳定中起关键作用。土壤有机无机复合体的含量变化能直观地反映土壤肥力的退化机制。与胶散分组相比较，多糖对耕地和园地棕壤50250和10m微团聚体稳定性的作用较林地的大。 参考文献 1王清奎，汪思龙.土壤团聚体形成与稳定机制及影响因素J.土壤通报，xx，36(3):415-421. 2李越，李航.土壤团聚体稳定性的研究概述J.安徽农业科学，xx,42(11):3245-3247. 3杜丽平，肖冬光.生物活性多糖的研究现状与展望J.化工时刊，xx，19(4):31-35. 4骆洪义，文启孝.分解条件对植物残体中碳水化合物分解和转化的影响J.山东农业大学学报，1992，23(4)：399-404. 5陈恩凤，周礼恺，武冠云.微团聚体的保肥供肥性能及其组成比例在评断土壤肥力水平中的意义J.土壤学报，1994，31(1)：18-25. 6文启孝.土壤有机质研究法M.北京：农业出版社，1984：1-118.7熊毅等.土壤胶体.第二册，土壤胶体研究法M.北京：科学出版社，1985：1-620. 8徐建民，袁可能.土壤有机矿质复合体的研究V.胶散复合体组成和生成条件的剖析J.土壤学报，1981，30(1)：43-51. 9袁可能，陈通权.土壤有机矿质复合体的研究II.土壤各级团聚体中有机矿质复合体的组成及其氧化稳定性J.土壤学报，1981，18(4)：335-344. 10CheshireMV，SparlingGP，MundieCM.TheeffectofoxidationbyperiodateonsoilcarbohydratederivedfromplantsandmicroorganismsJ.JournalofSoilScience，1985，36(3)：351-356. 11洪坚平，谢英荷，罗培珍，等.五台山区土壤多糖含量及其与农化性状相关的研究J.山西农业大学学报，1995，15(3)：274-276. 12贾新民，宋义军，娄战胜，等.大豆连作条件下土壤多糖组成的研究J.黑龙江八一农垦大学学报，1999，11(4)：12-17. 13郭景恒，朴河春，刘启明.碳水化合物在土壤中的分布特征及其环境意义J.地质地球化学，2000，28(2)：59-64. 14关连珠，张伯泉，颜丽.不同肥力黑土、棕壤微团聚体组成及其胶结物质的研究J.土壤学报，1991，28(3)：260-267. 15尉庆丰，阎永利，王俊儒.土壤多糖的氧化及Gt组微团聚体的分离J.土壤通报，1998(2)：20-23. 16尉庆丰，邹美娥，晋艳.土壤多糖与结构的稳定性J.中国农业科学，1993，26(5)：7-13. 17史奕，陈欣，沈善敏.有机胶结形成土壤团聚体的机理及理论模型J.应用生态学报，xx，13(11)：1495-1498