土地利用变化影响土壤有机质积累在泰国东北部的表土和底土

文摘

本研究的目的是调查土地利用对土壤有机质积累的影响(SOM)土壤剖面(0 - 100厘米)和确定的SOM股票分布模式土壤概要文件。收集土壤样本从五个土壤深度在20厘米间隔从0到100厘米以下四个相邻土地用途包括森林、木薯、甘蔗、水稻土地坐落在六个地区的马哈Sarakham省东北部的泰国。当考虑SOM股票在不同土地使用在所有地点,森林土壤SOM库存总量明显高于0 - 100厘米(193 Mg·C·哈⁻¹)比木薯、甘蔗和水稻土在所有位置。落叶和剩下的水稻秸秆在土壤表面导致更高的SOM表层土(0-20厘米)比股市底土(20 - 100厘米)在一些森林和水稻土地用途。SOM的股票分配的一般模式土壤资料,SOM股票下降与土壤深度。尽管SOM股市随深度降低,C的底土股票导致长期存储比表层土他们更稳定通过吸附在粘土分数比表层土的细纹理底土。农业实践,特别是有机材料的应用,如牛的粪便,可以增加底土SOM股票中找到一些农业土地用途(木薯、甘蔗)在某些位置在我们的研究中。旱地农业土地利用,尤其是木薯,引起土壤退化率高。这些农田恢复土壤肥力,适当的农艺措施包括应用程序的有机土壤改良剂,返回作物残留物,并减少土壤扰动增加和维护SOM股票,应该练习。

1。介绍

土壤有机质(SOM)是土壤质量的一个关键指标积分(1,2]。土壤有机碳(SOC)和土壤有机氮(儿子)SOM的属性用于描述SOM各种功能(1]。SOM动态依赖于原生植被、气候条件、土壤类型、管理实践,土地利用历史和时间的土地转换(3,4]。森林转换成农田由于增长的人口,创造了一个不断增长的需求的农业生产用地已经发生了几十年(3]。土地利用变化影响土壤生态系统及其组件的微生物群落,进而影响土壤C和N可用性(5,6]。根据Assefa et al。7),土地利用变化可能影响环境条件,如土壤温度和水分,最终减少了SOC和儿子的积累,特别是在沙质土壤。

世界各地的许多研究表明,土地利用变化包括植被变化、作物类型和农业实践对SOM积累轴承。在埃塞俄比亚,SOM股票在森林土0-20厘米深度(即高于农业土地。桉树种植园,牧场和农田)(3,7,8]。在新西兰,罗斯et al。9)还发现,森林土总N含量较高(2.90 g·公斤⁻¹),在松树种植园(2.70 g·公斤⁻¹)。在泰国东北部,Tangtrakarnpong Vityakon [10)以及Kunlanit et al。(11)发现,森林土壤0-15 cm SOM含量要明显高于农业土壤。这些发现是在中国的类似研究。王等人。12SOM)发现森林土高于旱地作物土壤。大多数研究表明,落叶分解了SOM积累在森林土壤13,14]。然而,一些报告显示对比的结果。在埃塞俄比亚,SOM积累在低地森林面积低于农田(7]。提出的原因是低地森林土有更高的沙和粘土含量低于农田土壤。额外的原因是燃烧草覆盖在低地雨林的低SOM的内容。在中国,N含量清廉cm土壤深度增加从森林(转换后摘要将云南法语)(1.48 g·公斤⁻¹小麦-玉米轮作(1.85 g·公斤⁻¹)[15]。越高N在小麦-玉米轮作是由于化肥输入和返回作物残留的土壤。在巴西,老成土与温和的粘土含量较高的SOC股票在0 - 100厘米35岁的橡胶树种植比次生林(16]。积累在老成土土壤SOC在0-40 cm土壤深度比的底土SOC的积累减少向下从40到100厘米。另一项研究在巴西土地利用影响SOM的椰子果园chemical-organic施肥处理,豆科作物肥田,覆盖而森林土。椰土有更高的SOM在0 30厘米深度比原生森林土17]。此外,表面土层(清廉厘米)从椰子字段中SOM高于低土层(10 - 30厘米)。

大多数早期的研究都集中在调查以下SOM内容变化的土地利用变化只在表层土(0-20厘米)。很少有研究关注SOM积累在土壤剖面(0 - 100厘米)在不同的土地用途。从森林(关闭养分循环系统)转换到不同作物查看(开放系统)与不同的农业实践改变土壤过程参与了表土和底土的SOM形成和积累层(> 20 - 100厘米土壤深度)的砂质土壤。

沙土覆盖大面积的摩诃Sarakham省东北部的泰国,这是占总面积的35.6%(188361公顷)的省份。他们是低肥力土壤。省的土地曾经是主要由干龙脑香科树森林主要由各种物种的龙脑香树。森林转变为农业用地进行了接近,或者在某些方面超过,一个世纪18]。水稻、木薯、甘蔗是最重要的在这个地区主要农作物。动态SOM在这些水田和旱地作物系统本质上是不同的。稻田土壤定期厌氧条件下,而大田作物土壤(如木薯、甘蔗)是完全在有氧条件下(19]。此外,有不同的农业实践中土地使用和不同位置的省份。转换从森林到各种可能影响农业土地top-subsoils SOM形成和积累的过程不同。在这项研究中,我们假设土地利用变化从森林到农田减少SOM土壤剖面的股票。我们进一步假设SOM的模式分布在农业用地使用不同由于选定的位置有不同的农业生产方式和土壤质地。为了验证这个假设,我们检查了库存的SOM土壤剖面(0 - 100厘米),影响土地使用所选位置的变化。

2。材料和方法

2.1。研究地点

六个研究地点在六区马哈Sarakham省东北部的泰国。这些地区包括孟、Kantharawichai Kosum Phisai,库特响了,Borabue, Wapi市郊被选为本研究(图1)。每个位置有四个土地用途,包括二次干燥龙脑香科树的森林,和三个农业用地用途,木薯转换为五年,从森林甘蔗转换为七年,从森林和森林的稻田土地转换超过15年。这些土地利用图在每个位置都位于相邻的。

稻田大多位于最低的地形位置相对于其他土地使用(表1)。落叶龙脑香科树物种主要树木森林土地使用的所有位置。信息从农场主人的采访表明,获得农艺实践木薯、甘蔗和水稻(表中不同的位置1)。燃烧水稻秸秆和甘蔗叶盛行的年水稻秸秆和甘蔗叶过度。然而,木薯叶从来没有燃烧。应用于作物肥料率范围中提供基于农民估计在每个位置(表1)。


研究地点	土地利用类型	取样面积(公顷)	高度(masl)^{/ 1}	农业生产方式

孟	森林	6	192年	^{/ 2}二次干燥龙脑香科树森林。
	木薯	3	193年	^{/ 3}每年木薯(Kasetsart50或KU50品种)是培养早期的雨季(5月到6月)。氮肥料,尿素(46-0-0),应用于作物113公斤·公顷的速度⁻¹在种植和肥料配方15-15-15的阻燃剂₂O₅- k₂O 313公斤·公顷的速度⁻¹应用三个月后种植(MAP)。作物收获从三月到五月的第二年。
	甘蔗	3	198年	^{/ 4}甘蔗KK3品种栽培每年在雨季末期从10月到2月。阻燃剂的肥料配方15-15-15₂O₅- k₂O在两个分离的应用程序添加到作物种植和4到6地图。牛的粪便还添加了一些年。
	帕迪	5	174年	^{/ 5}糯米(RD6品种)和nonglutinous大米(KDML 105多种)在6月被移植苗种植年度。尿素(46-0-0)是应用于作物的速度150 - 180公斤·哈⁻¹在种植和肥料配方16-16-8的阻燃剂₂O₅- k₂O运用125 - 156公斤·公顷的速度⁻¹在分蘖期。11月至12月期间作物的收获。

Kantharawichai	森林	6	157年	^{/ 2}
	木薯	3	159年	^{/ 3}
	甘蔗	3	154年	^{/ 4}牲畜粪便被添加在每年甘蔗种植园。
	帕迪	5	156年	^{/ 5}

Kosum Phisai	森林	6	190年	^{/ 2}
	木薯	3	190年	^{/ 3}
	甘蔗	3	189年	^{/ 4}
	帕迪	5	182年	^{/ 5}

库特响了	森林	6	203年	^{/ 2}
	木薯	3	198年	^{/ 3}
	甘蔗	3	195年	^{/ 4}
	帕迪	5	198年	^{/ 5}

Borabue	森林	6	185年	^{/ 2}
	木薯	3	181年	^{/ 3}
	甘蔗	3	186年	^{/ 4}牲畜粪便被添加在一些年。
	帕迪	5	174年	^{/ 5}

Wapi市郊	森林	6	185年	^{/ 2}
	木薯	3	186年	^{/ 3}绿色和牲畜肥料木薯种植在几年前被应用。
	甘蔗	3	182年	^{/ 4}牲畜粪便被添加在一些年。
	帕迪	5	182年	^{/ 5}

^{/ 1}=米。

2.2。抽样程序

所有的位置有四个土地用途包括森林、木薯、甘蔗和稻田。这些土地利用土地是位于相邻的。地区的抽样范围从6公顷的森林,3公顷木薯、甘蔗3公顷,为水稻(表5公顷1)。研究网站包含五个土系所有的粗纹理包括南冯氏呵叻,乌汶,Roi等,Satuk。土壤特性如表所示2。


土系	土壤分类^{/ 4}	土壤深度(厘米)	粒子(%)			纹理
土系	土壤分类^{/ 4}	土壤深度(厘米)	沙子	淤泥	粘土	纹理

南冯氏^{/ 1}	Grossarenic Haplustalfs	0-20	90.9	6.5	2。6	沙子
		20 - 40	90.9	6.5	2。6	沙子
		奖金的	91.2	2。1	6.7	沙子
		60 - 80	91.2	2。1	6.7	沙子
		80 - 100	91.2	2。1	6.7	沙子

呵叻^{/ 2}	典型的Kandiustults (oxyaquic)	0-20	79.3	13.5	7.2	壤质砂土
		20 - 40	77.5	11.4	11.1	砂壤土
		奖金的	74.9	16.7	8.4	砂壤土
		60 - 80	67.1	20.1	12.8	砂壤土
		80 - 100	57.7	19.9	22.4	砂质粘壤土

乌汶^{/ 2}	Grossarenic Haplustalfs	0-20	72.6	19.4	8.0	砂壤土
		20 - 40	69.2	18.0	12.8	砂壤土
		奖金的	61.5	22.5	16.0	砂壤土
		60 - 80	65.0	21.4	13.6	砂壤土
		80 - 100	59.2	21.0	19.5	砂壤土

Roi等^{/ 2}	Aeric Kandiaquults	0-20	73.9	16.9	9.2	砂壤土
		20 - 40	74.9	12.3	12.8	砂壤土
		奖金的	75.5	11.3	13.2	砂壤土
		60 - 80	70.8	13.6	15.6	砂壤土
		80 - 100	66.3	12.3	12.4	砂壤土

Satuk^{/ 3}	典型的Paleustults	0-20	80.1	0.7	19.2	砂壤土
		20 - 40	N /一个	N /一个	N /一个	N /一个
		奖金的	N /一个	N /一个	N /一个	N /一个
		60 - 80	N /一个	N /一个	N /一个	N /一个
		80 - 100	N /一个	N /一个	N /一个	N /一个

^{/ 1}Toung et al。20.];^{/ 2}Saenya et al。21];^{/ 3}Kaweewong et al。22];^{/ 4}土壤调查人员(23]。N / A:不是可用的。

土壤采样是在九个位置为每个土地利用在每个位置。这带来了36个职位四个土地利用在每个位置和216个职位总共6的位置。在旱季土壤样本收集2018年3月使用一个钻。每个位置的土壤样本土壤分为五层每隔20厘米从0到100厘米。有1080个样本。各土层的三个九取样位置位于相同的轮廓线是混合成一个堆。因此,有三个复制基于轮廓线在每个土地利用带来的样品总数360。土壤样品被风干,经过2毫米筛。实验室分析SOM内容为每个土壤样本是在重复做。

2.3。土壤分析

土壤样本进行分析,以确定使用湿氧化法(SOM内容24]。该方法使用重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)作为氧化剂与外部热量和重铬酸滴定法测量的未反应的量。

修正了计算土壤SOM股票通过比较土壤质量(25,26)从农业土地利用质量从原始森林的土地使用,无论是在100厘米,据 Mf (g·厘米⁻³)是指森林土的土壤容重在给定深度,Mm (g·厘米⁻³)是指土壤容重对每个研究层森林转换后在同一深度。土壤等效层被纠正后,股票的SOM (Sm)计算

2.4。气候和温度实验时期

月平均降水和温度对土壤采样周期(2017年7月- 2018年6月)呈现在图2。气候数据提供的气象中心在摩诃Sarakham省东北部。月平均降雨量和温度的分布的研究网站类似的急剧下降是既有November-February期间气候参数。在July-October降水是最高的。

2.5。统计分析

方差分析的统计设计是总体方差分析与三个因素包括位置(六级),土地使用(四层),和土层(5层)和三个复制。数据统计分析使用Statistix 8.0软件(美国佛罗里达州塔拉哈西分析软件)。正态分布的数据进行调整。个人是第一次做方差分析对每个位置。误差方差方差同质性比较。因为误差方差同质,结合方差分析进行对所有位置在位置、土地利用和土壤层。意味着至少也比较的显著差异(LSD)。

3所示。结果与讨论

3.1。体积密度和土壤水分含量

土壤容重呈现在表的数据3。大部分地区有几个土系列除了Kosum Phisai和Wapi市郊的呵叻和乌汶土系列,分别是唯一一个在所有土地使用各自的位置。


位置	土地利用类型	土系	体积密度(g·厘米⁻³)
			土壤深度(厘米)
			0-20	20 - 40	奖金的	60 - 80	80 - 100	0 - 100

孟	森林	南冯氏	1.60	1.50	1.49	1.54	1.55	1.54
	木薯	南冯氏	1.58	1.56	1.51	1.62	1.49	1.55
	甘蔗	Roi等	1.50	1.63	1.57	1.56	1.62	1.58
	帕迪	Roi等	1.69	1.68	1.76	1.78	1.87	1.76

的意思是		1.59	1.59	1.58	1.63	1.63

Kantharawichai	森林	呵叻	1.55	1.61	1.59	1.58	1.59	1.58
	木薯	南冯氏	1.54	1.59	1.63	1.59	1.60	1.59
	甘蔗	Roi等	1.63	1.57	1.75	1.60	1.71	1.65
	帕迪	Roi等	1.62	1.83	1.70	1.77	1.87	1.76

的意思是		1.59	1.65	1.67	1.64	1.69

Kosum Phisai	森林	呵叻	1.44	1.34	1.40	1.45	1.47	1.42
	木薯	呵叻	1.49	1.52	1.49	1.51	1.65	1.53
	甘蔗	呵叻	1.44	1.49	1.56	1.58	1.75	1.56
	帕迪	呵叻	1.62	1.67	1.60	1.61	1.63	1.63

的意思是		1.50	1.51	1.51	1.54	1.63

库特响了	森林	南冯氏	1.59	1.51	1.51	1.51	1.51	1.53
	木薯	南冯氏	1.50	1.65	1.59	1.74	1.73	1.64
	甘蔗	乌汶	1.51	1.54	1.61	1.49	1.63	1.56
	帕迪	Satuk	1.71	1.59	1.56	1.87	1.63	1.67

的意思是		1.58	1.57	1.57	1.65	1.63

Borabue	森林	呵叻	1.61	1.50	1.43	1.54	1.58	1.53
	木薯	呵叻	1.58	1.78	1.60	1.53	1.56	1.61
	甘蔗	Roi等	1.55	1.58	1.55	1.95	1.84	1.69
	帕迪	Roi等	1.56	1.60	1.58	1.63	1.72	1.62

的意思是		1.58	1.62	1.54	1.66	1.68

Wapi市郊	森林	乌汶	1.64	1.64	1.65	1.58	1.51	1.60
	木薯	乌汶	1.54	1.57	1.60	1.70	1.72	1.63
	甘蔗	乌汶	1.43	1.47	1.50	1.56	1.61	1.51
	帕迪	乌汶	1.57	1.64	1.60	1.66	1.78	1.65

的意思是		1.55	1.58	1.59	1.63	1.66

数据从一个复制。

土壤颗粒密度在1.34到1.87 g·厘米的范围⁻³观察在不同位置、土地利用和土壤深度(表吗3)。孟土壤体积密度的层,Kantharawichai,和Kosum Phisai更高的水稻比森林和土地利用旱地作物土地用途,而土壤体积密度库特响了,Borabue, Wapi市郊没有显示一致的模式。土壤颗粒密度显示趋势随着土壤深度增加的位置虽然有些不一致,例如,在木薯在库特响了,土地利用甘蔗Borabue土地使用。

在先前的研究中,土壤容重高度与土地利用强度呈负相关(27]。耕地集约农业实践(27)可导致高土壤容重,而森林土地利用发生土壤扰动。结果,特别是对孟、Kantharawichai Kosum Phisai在这项研究中,支持先前的发现。库特响了,然而,结果Borabue, Wapi市郊并不遵循类似的模式和其他因素可能比农业实践更有影响力。水在雨季径流可能去除土壤表面和增加土壤容重在森林土28]。高频的火在旱季也减少了SOM在森林土29日),从而增加土壤容重。

土壤容重是一个重要的参数来确定土壤质量和土壤健康状况,因为它与SOM和酸度30.,31日]。此外,它取决于土壤质地(32和土壤压实度33]。粗纹理,土壤容积密度高于细纹理的。

土壤水分含量介于21.16%和0.66之间跨位置、土地利用和土壤深度(表4)。土壤水分变化的模式内容在土地利用和土壤深度比土壤容重晴朗多了。在土地使用模式表明,森林土壤的土壤水分含量都显著低于农业土壤,特别是稻田土壤在所有位置。森林土壤中土壤水分蒸发蒸腾损失总量高于农业土壤的自然植被密度高,根系深(34]。此外,农业用地,特别是水稻的土地,位于低海拔显示他们的水位高于林地。其他模式的土壤含水量的变化,土壤深度;他们与土壤深度增加,被发现在所有土地用途。


位置	土地利用类型	土壤水分(%)
		土壤深度(厘米)
		0-20	20 - 40	奖金的	60 - 80	80 - 100	0 - 100

孟	森林	1.57	1.41	1.80	2.41	3.01	2.04
	木薯	1.20	1.27	1.92	9.62	10.18	4.84
	甘蔗	1.45	1.12	1.27	2.21	5.55	2.32
	帕迪	4.15	5.05	10.79	11.22	11.32	8.51

的意思是		2.09	2.21	3.95	6.37	7.52

Kantharawichai	森林	3.95	2.92	3.33	3.94	4.28	3.68
	木薯	10.60	3.85	2.26	5.07	5.60	5.48
	甘蔗	5.50	6.60	4.89	7.74	11.11	7.17
	帕迪	6.59	9.64	13.06	14.40	13.92	11.52

的意思是		6.66	5.75	5.89	7.79	8.73

Kosum Phisai	森林	0.96	1.82	0.96	1.92	2.78	1.69
	木薯	4.64	5.26	5.40	7.68	15.98	7.79
	甘蔗	4.13	5.74	6.10	9.40	13.73	7.82
	帕迪	3.95	7.57	8.87	11.17	21.16	10.54

的意思是		3.42	5.10	5.33	7.54	13.41

库特响了	森林	0.66	0.83	0.87	0.99	0.85	0.84
	木薯	4.01	7.14	7.56	12.96	16.33	9.60
	甘蔗	0.85	2.07	10.91	6.10	12.09	6.40
	帕迪	4.85	4.9	14.39	13.89	12.13	10.03

的意思是		2.59	3.74	8.43	8.49	10.35

Borabue	森林	1.38	1.43	2.15	7.97	7.83	4.15
	木薯	1.37	6.35	6.72	7.33	7.11	5.78
	甘蔗	4.73	3.47	3.54	11.58	12.27	7.12
	帕迪	1.17	1.97	4.64	9.42	14.23	6.29

的意思是		2.16	3.31	4.26	9.08	10.36

Wapi市郊	森林	2.26	5.07	5.47	4.7	9.84	5.47
	木薯	5.06	3.71	13.07	18.33	18.80	11.79
	甘蔗	7.12	8.02	9.29	11.15	14.52	10.02
	帕迪	2.23	7.07	16.36	19.66	17.46	12.56

的意思是		4.17	5.97	11.05	13.46	15.16

数据从一个复制。

在早期的研究中,发现土壤含水量与SOC(积极和显著相关35]。分解率的SOM增加在有氧条件下相对于淹没条件下(36]。厌氧条件(土壤水分记录)减少SOM分解率低主要是因为土壤氧气(37]。因此,SOM在稻田地比在其他土地利用系统更好的保存,因为它有一个更湿期延长。然而,森林可以保存在雨季雨水,减少径流,因为它有很高的自然植被。

3.2。土壤有机质的股票在不同位置的变化,土地利用和土壤深处

三个进行了方差分析SOM股票(表5)。分析1进行了一个土壤深度(0 - 100厘米)。分析2进行了两种土壤深度(0-20和20 - 100厘米),和分析进行了3 5每隔20厘米土壤深处。所有分析SOM股票显示位置之间的显著差异,和土地使用之间的差异也很大。表土和底土的区别是实质性的和土壤层次之间的差异也显著的SOM股票。


的变异来源	自由度	均方	F比

(一)一个土壤深度(0 - 100厘米)
位置	5	30493.50	195.14
土地利用类型	3	10480.40	28.16
位置×土地利用类型	15	6533.70	17.56

错误	36	372.10

(b)两种土壤深度(0-20,20 - 100厘米)
位置	5	15246.60	195.17
土地利用类型	3	5240.10	47.37
土壤深度^{/ 1}	1	31368.50	283.56
土地利用类型×土壤深度^{/ 1}	3	1232.30	11.14
位置×土壤深度^{/ 1}	5	2737.90	29.53
位置×土地利用类型	15	3266.90	24.75
位置××土地利用类型土壤深度^{/ 1}	15	1627.40	14.71

错误	84年	110.60

(c) 5土壤深度(0-20、20 - 40、40 - 60 - 80,80 - 100厘米)
位置	5	6098.70	194.99
土地利用类型	3	2096.30	77.28
土壤深度^{/ 2}	4	28746.70	1059.78
土地利用类型×土壤深度^{/ 2}	12	653.30	24.08
位置×土壤深度^{/ 2}	20.	1224.90	48.17
位置×土地利用类型	15	1306.80	45.15
位置××土地利用类型土壤深度^{/ 2}	60	292.00	10.77

错误	228年	27.10

显著差异,LSD ( )。

所有初级水平交互(位置×土地使用、位置×土壤深度、土壤和土地利用×深度)是重要的SOM股票,和二级水平交互(位置土地利用××土壤深度)也是重要的。F比率表明,土壤深度变化最大的源位置和土地使用,紧随其后的分别,而由于交互变化相当小。显著的交互对SOM的评价很重要。

在6个地点,土地用途木薯、甘蔗、和稻田SOM股市明显低于安静的森林(表6)。高等SOM的发现在森林土比其他农业土壤类似于先前的许多作品(4,8- - - - - -11)可能是因为积累和分解的垃圾来自森林植被输入。Litterfall和剩余残留物在土壤表面带来高SOM森林土壤的股票(14]。在其他的研究中,高输入表面垃圾导致土壤地平线(高SOM积累14,38]。


土地利用类型	土壤深度
土地利用类型	1^一个	2^b	5^c

森林	192.80 (-)	96.43 (-)	38.57 (-)
木薯	142.30度(-26%)	71.15度(-26%)	28.46 b (-26%)
甘蔗	172.40 b (-11%)	86.24 b (-11%)	34.49度(-11%)
帕迪	144.64度(-25%)	72.32度(-25%)	28.93度(-25%)
简历(%)	33.11	12.90	15.27

意味着在同一列后跟不同大写字母被LSD明显不同( )。 ^一个一个土壤深度(0 - 100厘米);^b两种土壤深处,包括表层土(0-20厘米)和底土(20 - 100厘米);^c5土壤深处,包括0-20,20 - 40 - 60 - 80和80 - 100厘米。

不仅提高垃圾输入,也不清除森林(封闭系统)相比,农田(开放系统)。对于后者系统,有机残留物的形式收获产品从字段中删除,导致较低的SOM内容比森林土壤的农业。

甘蔗的土地已经明显高于SOM股票比木薯和稻田,以及减少SOM股票占比11%林地(表6)。大米、木薯的土地是相似的SOM股票,和减少SOM股票占25 - 26%,分别比林地。耕地SOM股票较低的低mineralizable C和N比林地(30.]。我们认为最高的SOM股票减少稻田土地甘蔗和木薯紧随其后。这是因为转换的时间是最长的稻田,甘蔗的中间,木薯的最短。结果没有积极证明这个假设。,这是合理的农艺实践的差异是影响影响变化的SOM股票森林转换后的农田。

木薯和稻田年度作物,甘蔗是一种多年生作物练习截根苗基于其广泛的作物种植两种或两种以上的作物收获后的原始种植作物。因此,土壤下甘蔗干扰比大米和木薯。稻田土壤显示趋势的下降低于他们的木薯同行(表6)尽管前者比后者系统建立较长。低降解在水稻土是由于厌氧条件下减少了SOM的雨季期间分解(39]。从更高的躺地区(即有机材料。,c一个ssava and sugarcane fields and forest) are washed down in surface runoffs to accumulate in lower areas particularly in the rainy season, resulting in higher SOM stock in the lower-lying paddy land. Although paddy soil in some locations had higher clay contents (Roi Et and Satuk soil series), SOM stocks under paddy soils were not significantly different from upland soils (e.g., cassava and sugarcane land uses). In addition, paddy land could maintain higher SOM stock than the upland crop fields because of rice straw remaining in the fields, while the residues of cassava and sugarcane were removed from the fields after harvest.

SOM股票的结果进一步分析需要考虑每个位置的细节,土地利用和土壤深度(部分3.2.1之上和3.2.2)。

3.2.1之上。土壤有机质积累在表层土(0-20厘米)和底土(20 - 100厘米)

股票的SOM表土和底土明显不同的不仅在不同的土地用途,但也在不同的研究地点(重要的交互, 表5)。图3比较SOM积累在表层土(0-20厘米)和底土(20 - 100厘米)在每个土地利用和土地使用。结果没有显示一致的SOM积累模式在各地土地使用的位置。例如,在森林里,SOM表层土高于底土的股票在一个位置(孟),类似于地下两个地点(Kosum Phisai和Wapi市郊)和低于地下三个位置(Kantharawichai,库特响了,Borabue)。

(一)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

图3

土地利用变化影响SOM股市表层土(0-20厘米)和底土六点(20 - 100厘米)的位置。大写字母的酒吧图表表示比较的SOM表土和底土的股票在不同的土地用途。小写字母表示比较的SOM股票之间在土地利用类型和底土。类似的信件显示无显著差异( ),LSD的分析方法。误差棒表示平均数标准误差。(一)孟。(b) Kantharawichai。(c) Kosum Phisai。(d)库特响了。Borabue (e)。(f) Wapi市郊。

土壤OM的一部分组成的植物或动物组织在不同阶段的分解40]。从理论上讲,在表层土SOM积累很大程度上,因为它直接从有机垃圾接收输入41]。根据Esmaeilzadeh Ahangar [42),SOM动力学各土层受到不同的生态系统特性的影响。因此,SOM在表层土可以类似于或低于底土的原因很多,包括更高的SOM稳定降低土壤中粘土含量较高的层(43,水的侵蚀44),土壤含水量(45),和土壤质地46]。例如,在最近的研究中,运动的SOM从表层土粘粒含量较低的粘土含量较高的底土导致SOM积累在地下被高SOM底土的股票所有的研究地点,除了Kosum Phisai位置(图3)。

表土和底土土地使用之间进行比较时,表层土SOM股票高于地下被发现只有在森林土孟( ,图3(一个))。表土SOM股票低于底土在其他13个土地使用,组成三个森林(Kantharawichai,库特响了,Borabue),五个木薯(孟、Kantharawichai库特响了,Borabue和Wapi市郊),三个甘蔗(库特响了,Borabue和Wapi Phatum),和两个稻田(Kantharawichai和Wapi市郊)( )。表层土SOM股与底土10土地用途,包括两个森林(Kosum Phisai和Wapi市郊),一个木薯(Kosum Phisai),两个甘蔗(孟和Kosum Phisai),和五个稻田(孟、Kantharawichai Kosum Phisai,库特响了,和Borabue) ( )。

有趣的是,表层土,而高SOM积累在森林土,而且还相当低的农业土壤在孟和Kosum Phisai(数字3(一个)和3 (c))。木薯字段下的差异最为明显。高SOM森林土壤的表层土被报道在不同地区(46,47]。litterfall和细根分解在土壤表面提高SOM森林表层土(15]。

也值得一提,SOM底土明显高于表层土壤在大多数土地用途(13土地用途)的例外只有一个案例中,也就是说,孟的森林土地使用。底土的高SOM可能是因为SOM的运动从粗纹理表层土粘土含量较高的细纹理底土。粘土可以吸附和节约SOM。土壤是一个水槽C和N [48),SOM的运动或从表层土壤SOC底土可以减少C和N排放到大气中的CO₂,CH₄和N₂O (49]。Assefa et al。7)报道,SOM封存在地下占40%的总SOM 0-50 cm土壤深度。根据Rumpel Kogel-Knabner [50和邓51),OM与土壤矿物表面之间的相互作用导致了稳定的OM底土的视野。土壤OM底土优先与粘土有关,通常具有较高的粘土颗粒(52]。SOM与粘土矿物之间的相互作用是一个理由SOM储存在地下含有粘土含量高(53]。

稻田更类似的森林表层土的SOM积累。在森林和土壤OM稻田主要是来源于落叶和大米茬口,分别。在这项研究的结果与先前的报道(7,8,10]。

3.2.2。土壤有机质的股票在整个土壤剖面100厘米深度

股票的SOM土壤剖面(0 - 100厘米)不仅显著不同的在不同的土地用途,但也在不同的研究地点(重要的交互, ,表5)。三个六森林土壤包括Kosum Phisai,库特响了,Borabue有更高的SOM在整个土壤剖面(比农业土壤(0 - 100厘米) )(数据4 (c)- - - - - -4 (e))。森林和甘蔗土壤没有显著不同的SOM股票孟和Kantharawichai位置,但他们高于稻田土壤和木薯(数字4(一)和4 (b))。土壤OM木薯的股票是在最高的Wapi市郊位置其次是甘蔗,森林,和稻田土壤,分别和SOM股票在所有土地使用明显不同( )(图4 (f))。

(一)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

图4

土地利用变化影响SOM股票在整个土壤剖面(0 - 100厘米)在6个地点。大写字母的酒吧图表表示比较的SOM股票在不同土地用途。类似的信件显示无显著差异( ),LSD的分析方法。误差棒表示平均数标准误差。(一)孟。(b) Kantharawichai。(c) Kosum Phisai。(d)库特响了。Borabue (e)。(f) Wapi市郊。

作者比较了SOM股票在整个土壤剖面获得的概述土地利用的变化对SOM的影响股票。森林土壤仍然是主要土地利用类型,可以维持高SOM股票在大多数位置。较低的SOM股票Wapi市郊位置可能是由于几个因素,减少了SOM股票在森林土。一个显著特点是高土壤容重0-60厘米深度(表3)指示土壤压实导致低土壤通气和低活性的微生物有机物质分解。

甘蔗土壤显示趋势的SOM股票高于木薯和水稻土在五,六的位置。甘蔗有很深的纤维根系在土壤渗透广泛和深入。也是一个截根苗作物种植后可以收获超过一次,减少土壤扰动由于年度种植。另一方面,木薯和大米是年度作物需要更频繁的土壤扰动比甘蔗种植。通过耕作土壤扰动降低SOM的内容,因为它打破土壤团聚体从而减少SOM(实物保护54- - - - - -56通过增加曝气[],增加微生物活动54]。木薯农艺实践涉及植物的有机材料的去除等领域收获的产品,也就是说,块茎,为下一个生长季节种植材料,也就是说,地上部茎作为岩屑。甘蔗生产的落叶秋天高于木薯如早先所示类似的研究(10]。

尽管水稻土是土地利用变化以来最长的时间发生了从森林到农业,水稻土的SOM仍然很高在旱地作物土壤相比,曾短时间以来土地利用转换。在这些地区水稻土粘土含量高于旱地土壤。粘土土壤OM优先吸附,导致高SOM水稻土相比其他土地用途。根据克里斯腾森(57和六个et al。58),克莱是定量更有效地隔离SOM比沙子。

此外,土壤富含淤泥和粘土含量高的SOM积累,和粘土与SOM积累(也有正相关7,59]。另外,剩下的大米碎秸输入SOM水稻土的形成和积累在当前的研究中。输入表面残留物和根系密度导致大量的SOM在地平线(土壤)57,60]。此外,地形的稻田在地势较低的区域比森林和陆地领域有利于接受存款的沉积物和有机材料上Tangtrakarnpong正如前面发现的地区和Vityakon [10]。

考虑股票的SOM的五层土壤,他们明显不同的所有土地使用和研究地点之一。此外,位置x土地使用x土壤深度交互作用也显著( ,看到表(c)5)。当考虑每个土层(图5),表层土层(0-20厘米)SOM股票高于每个更深的土层在所有位置( )。森林土壤在所有位置除了Borabue高SOM积累在表层土比底土由于垃圾输入,增强SOM股票在孟的森林表层土,Kantharawichai, Kosum Phisai,和Wapi市郊位置(图5)。与此同时,在甘蔗土地利用在Kantharawichai位置,将牛的粪便土壤每年在甘蔗种植园(表1带来高SOM)股票在表层土(图5 (b))。类似于森林,水稻有更高的SOM积累在表层土比底土在所有位置除了Wapi市郊(图5),这是由于输入的水稻收割后茬口的剩余。这项研究的结果支持先前的调查结果,高积累的SOM在表层土(58,61年]。然而,它被发现在森林和土地使用水稻Borabue和Wapi市郊,表层土没有分别,SOM股票和底土(不同的数字5 (e)和5 (f))。土壤质地的地平线,地平线以下高级有机地平线(土壤),发现了影响SOM分布和SOM土层较低的股票。细纹理底土层的较高含量的细分数(< 0.05毫米或淤泥+粘土)导致更高的积累土壤有机C底土(矿物层)比粗纹理对应62年]。

(一)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

图5

土地利用变化影响SOM在土壤剖面分布在六个位置。大写字母的酒吧图表表示比较的SOM股票在不同土地利用类型土壤深处。类似的信件显示无显著差异( ),LSD的分析方法。误差棒表示平均数标准误差。(一)孟。(b) Kantharawichai。(c) Kosum Phisai。(d)库特响了。Borabue (e)。(f) Wapi市郊。

考虑模式SOM股票各土层的变化,我们发现均匀SOM下降模式与土壤深度位置。SOM股票的下跌,参照第二土壤上层大层(20 - 40厘米),而在更深的土壤层小。然而,在Wapi市郊木薯、甘蔗地的位置没有显示下面的土层SOM股市下跌第二土层(20 - 40厘米)。Wapi市郊位置有牛在旱地作物肥料的应用领域(表1),可以增强底土SOM股票。肥料的应用在高速率可能会增加SOM底土的股票类似于表层土的水平(63年,64年]。

土壤深度是一个重要因素影响变化SOM (49],降低土壤层被发现导致长期存储C比表层土土壤C较低层次的损失小于他们的上层同行(65年,66年]。

4所示。结论

我们的研究结果有力地表明,土地利用对土壤中SOM股票施加重大影响。森林土地利用SOM库存总量明显高于0 - 100厘米(193 Mg·C·哈⁻¹)比农业土地使用(142 - 172 Mg·C·哈⁻¹),包括木薯、甘蔗和稻田在所有位置进行了研究。SOM的股票分配的一般模式土壤资料,SOM股票下降与土壤深度。这是由于沉积的有机材料及其在土壤分解部分运输稳定的细纹理(更高的粘土和淤泥内容)底土。然而,农业实践,特别是有机材料的应用,如牛的粪便,可以增加底土SOM股票中找到一些农业土地利用(木薯和甘蔗Wapi市郊)在我们的研究中。尽管SOM股市随深度降低,C的底土股票导致长期存储比表层土比表层土的他们更稳定。我们已经表明,土壤退化的SOM减少发生在森林转化为农业土地利用。合理使用土地和农艺实践是重要的维持土壤肥力和作物生产力高。这些涉及到应用程序的有机土壤改良剂和减少土壤扰动增加和维护SOM股票。旱地农业土地利用,尤其是木薯,导致土壤退化率高,迫切需要恢复了更高和更频繁的应用程序的有机修正案,返回作物残留物,减少土壤扰动。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关这篇文章的出版。

确认

本研究财务支持Mahasarakham大学2018和土壤有机质管理研究小组,孔敬大学。

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应用和环境土壤学

文摘

1。介绍

2。材料和方法

2.1。研究地点

2.2。抽样程序

2.3。土壤分析

2.4。气候和温度实验时期

2.5。统计分析

3所示。结果与讨论

3.1。体积密度和土壤水分含量

3.2。土壤有机质的股票在不同位置的变化,土地利用和土壤深处

3.2.1之上。土壤有机质积累在表层土(0-20厘米)和底土(20 - 100厘米)

3.2.2。土壤有机质的股票在整个土壤剖面100厘米深度

4所示。结论

的利益冲突

确认

引用

版权

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