Response of N, P, and metal ions in deep soil layers to long-term cultivation of rubber and rubber-based agroforestry systems
Chang-An Liu
CAS Key Laboratory of Tropical Plant Resources and Sustainable Use, Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Menglun, Mengla, Yunnan 666303, China
成熟橡胶园30 cm土层以下的AP和NO3 −接近于零。
成熟橡胶园土壤可交换性铝含量显著增加。
橡胶园的种植降低了土壤深层微量元素的含量。
以橡胶树为主的农林业系统提高了深层土壤中的NO3 −含量。
深层土壤退化给土壤修复带来了挑战。
近几十年来，对天然橡胶产品的需求不断增长，推动了橡胶种植园的扩张。虽然人们非常关注橡胶和橡胶农林系统对地表土壤性质的长期影响，但却往往忽视了深层土壤性质的变化。我们的研究通过探究橡胶和橡胶农林系统长期种植导致深层土层中氮 (N)、磷 (P) 和金属离子含量的变化来解决这一问题。我们发现，在不同年龄的橡胶和橡胶农林系统中，0-30 cm 土层中的土壤NH4+和NO3−浓度发生了显著变化。特别是在成熟系统中，30 cm 土层以下的NO3−和有效P含量接近于零。在年轻的橡胶种植园中引入Flemingia macrophylla会增加0-90 cm土层中的土壤NH4+和NO3−以及0-10 cm土层中的有效P。长期来看，橡胶园种植增加了0-50 cm土层中总磷的消耗、30-90 cm土层中有效铁(Fe)和锰(Mn)的消耗、0-90 cm土层中有效铜(Cu)和锌(Zn)的消耗，同时还伴随着土壤pH值下降和0-90 cm土层中可交换性铝(Al)的增加。值得注意的是，土壤可交换性铝含量超过2.0 cmol kg−1似乎会引起铝毒性。此外，土壤pH值低于5.2会引发橡胶园0-90 cm土层中可交换性铝的急剧释放，当可交换性铝含量达到7.3 cmol kg−1时，土壤有效磷接近于零。我们的研究结果强调了长期橡胶园种植对地表和深层土壤特性的深远影响。解决这些深层土层的土壤退化问题对未来的土壤修复工作提出了重大挑战。
长期橡胶园种植增加了0-50 cm土层全磷和有效磷(AP)的消耗，0-30 cm土层NO3−的消耗，30-90 cm土层有效铁和有效锰，0-90 cm土层有效铜和有效锌的消耗，同时降低了土壤pH值，增加了0-90 cm土层NH4+和可交换性铝的消耗。
