改良剂施用对矿区复垦土壤水稳性团聚体及有机碳组分的影响

张　昊，樊文华*，田　剑，刘新梅，刘奋武，王改玲，狄晓颖 

（山西农业大学资源环境学院，山西 太谷 030801） 

摘 要：【目的】探究施用不同种类和数量改良剂对矿区复垦土壤水稳性团聚体和有机碳的影响。【方法】在山西省古 交市屯兰煤矿复垦 6 年的地块上设置随机区组试验，在 0 ~ 20 cm 土层按土壤重量的 1%、3%、5% 分别施用腐殖酸和泥 炭两种改良剂，于施用后 1 年和 2 年时两次取样测定 0 ~ 20 cm 土壤团聚体组成、有机碳含量及其组分，对不同种类和 数量改良剂的改良效果进行评价。【结果】施用腐殖酸、泥炭后 1 年时各处理土壤 > 2 mm 水稳性团聚体质量分数均高 于对照，增幅为 1.53% ~ 62.27%，且土壤水稳性团聚体均以大团聚体（> 0.25 mm）为主；施用改良剂后 2 年时各处理土 壤水稳性大团聚体含量降低，降幅为 1.73% ~ 11.35%，土壤团聚体以 < 0.053 mm 粒级的团聚体为主。施用改良剂后腐殖 酸处理的土壤有机碳储量、固碳量和固碳速率呈先增加后减少的趋势，泥炭处理随泥炭施用量的增加而增加。施用改良 剂后土壤 > 2 mm 粒级团聚体质量分数与土壤有机碳储量呈显著正相关。施用改良剂能增加复垦土壤矿物结合态有机碳 含量，且施用腐殖酸处理的含量高于泥炭处理。施用改良剂后 2 年时与 1 年相比，复垦土壤颗粒态有机碳含量呈增长的 趋势，土壤铁铝键结合态有机碳含量则呈降低趋势。施用腐殖酸、泥炭可增加复垦土壤羧酸、醇类等官能团含量，显著 增加土壤中多糖物质的含量。【结论】在矿区复垦土壤上施用腐殖酸、泥炭可显著增加土壤大团聚体数量，提高土壤有 机碳、矿物结合态有机碳和颗粒态有机碳含量及土壤固碳量；随腐殖酸、泥炭施用量增加，土壤固碳速率增加、固碳效 率减小；复垦区土壤改良需逐年施用腐殖酸、泥炭等改良剂，才能获得稳定的改良效果。

关键词：改良剂；复垦土壤；土壤团聚体组成；土壤有机碳 中图分类号：S156.2 文献标识码：A 文章编号：0564−3945(2022)02−0392−11

改良剂施用对矿区复垦土壤水稳性团聚体及有机碳组分的影响

张　昊，樊文华*，田　剑，刘新梅，刘奋武，王改玲，狄晓颖 

（山西农业大学资源环境学院，山西 太谷 030801） 

摘 要：【目的】探究施用不同种类和数量改良剂对矿区复垦土壤水稳性团聚体和有机碳的影响。【方法】在山西省古 交市屯兰煤矿复垦 6 年的地块上设置随机区组试验，在 0 ~ 20 cm 土层按土壤重量的 1%、3%、5% 分别施用腐殖酸和泥 炭两种改良剂，于施用后 1 年和 2 年时两次取样测定 0 ~ 20 cm 土壤团聚体组成、有机碳含量及其组分，对不同种类和 数量改良剂的改良效果进行评价。【结果】施用腐殖酸、泥炭后 1 年时各处理土壤 > 2 mm 水稳性团聚体质量分数均高 于对照，增幅为 1.53% ~ 62.27%，且土壤水稳性团聚体均以大团聚体（> 0.25 mm）为主；施用改良剂后 2 年时各处理土 壤水稳性大团聚体含量降低，降幅为 1.73% ~ 11.35%，土壤团聚体以 < 0.053 mm 粒级的团聚体为主。施用改良剂后腐殖 酸处理的土壤有机碳储量、固碳量和固碳速率呈先增加后减少的趋势，泥炭处理随泥炭施用量的增加而增加。施用改良 剂后土壤 > 2 mm 粒级团聚体质量分数与土壤有机碳储量呈显著正相关。施用改良剂能增加复垦土壤矿物结合态有机碳 含量，且施用腐殖酸处理的含量高于泥炭处理。施用改良剂后 2 年时与 1 年相比，复垦土壤颗粒态有机碳含量呈增长的 趋势，土壤铁铝键结合态有机碳含量则呈降低趋势。施用腐殖酸、泥炭可增加复垦土壤羧酸、醇类等官能团含量，显著 增加土壤中多糖物质的含量。【结论】在矿区复垦土壤上施用腐殖酸、泥炭可显著增加土壤大团聚体数量，提高土壤有 机碳、矿物结合态有机碳和颗粒态有机碳含量及土壤固碳量；随腐殖酸、泥炭施用量增加，土壤固碳速率增加、固碳效 率减小；复垦区土壤改良需逐年施用腐殖酸、泥炭等改良剂，才能获得稳定的改良效果。

关键词：改良剂；复垦土壤；土壤团聚体组成；土壤有机碳 中图分类号：S156.2 文献标识码：A 文章编号：0564−3945(2022)02−0392−11