施加畜禽养殖废弃物对土壤有机碳累积与迁移的影响

养殖场内大量的畜禽粪便无法消化，对周边生态环境造成压力，如果未经处理直接排放，会造成严重的资源浪费与环境污染问题，如水体富营养化、重金属污染等。本文通过以浙江宁海滨海盐土、嘉兴水稻土、余杭潮土等地土壤为例，讨论畜禽废弃物施加影响下土壤碳库的迁移演化规律，为废弃物资源化利用以及土壤改良提供科学参考。主要结论如下：（1）通过对西瓜地滨海盐土施加养猪沼液试验，讨论弃耕和施加沼液年限对土壤总有机碳（TOC）和各粒级有机碳的影响，阐明弃耕和沼液施加影响下土壤有机碳的积累和演化规律。结果表明：土壤总有机碳含量随着剖面深度而减少，随沼液施加年限而增加；土壤中以粉粒有机碳为主且各粒级有机碳含量随着剖面深度而减少，随沼液施加年限而增加；弃耕和沼液施加均可提高滨海盐土总有机碳和各粒级有机碳含量，其中弃耕地总有机碳的变化范围是8.90-14.40g.kg-1，施肥地的为5.45-13.55g.kg-1，从而改良滨海盐土。（2）基于持续10年的平湖地区水稻土长期定位试验，研究了长期施肥下水稻土剖面总有机碳、各粒级有机碳和热水溶性有机碳分布特征。结果表明：在耕作层，土壤总有机碳含量，施猪粪地块与没有施加的对照组相比，施猪粪地块土壤总有机碳含量显著高于对照，且随剖面深度的增加（0-45cm）施有机肥使土壤有机碳含量提高的幅度越大；总有机碳和砂粒碳、粉粒碳之间呈显著的正相关性关系，且受土壤粉粒和粘粒对有机碳物理保护容量控制，耕作层土壤有机碳以砂粒碳为主，非耕作层则以粉粒碳和粘粒碳为主；施猪粪可提高土壤热水溶性有机碳（HWC）含量以及易氧化有机养分及微生物量，改良土壤结构。（3）为了探讨土壤有机碳的来源，通过室内模拟水稻田实验，研究了施沼渣影响下土柱剖面土壤有机碳的来源及碳同位素组成特征。结果表明：施沼渣后能显著提高表层红壤有机碳含量，土壤热水溶性有机碳在剖面中的迁移能力较土壤总有机碳强。土壤有机碳主要来源于红壤或潮土本身。