在水成土的冲积层和冲积层中，由氧化还原驱动的铁矿物粒度级间分布的变化( Redox-driven changes in the distribution of Fe minerals between aggregate-size classes in illuvial and elluvial horizons of a hydromorphic soil )

Beatrice Giannetta Danilo Oliveira De Souza Giuliana Aquilanti Daniel Said Pullicino

水稻土经历了长期的氧化还原交替，影响了铁（Fe）和碳(C)的生物地球化学循环之间的相互作用。尽管人们普遍认为水稻土表层土壤有机质(SOM)积累速率高于非水稻土，这是由于频繁的田间淹水造成的缺氧土壤条件下矿化有限所致，但越来越多的证据对这一假设提出质疑。此外，颗粒聚集和SOM翻转的差异可能会影响和受氧化还原波动的Fe矿物演化/结晶度轨迹的影响。我们假设，氧化还原循环将影响颗粒团聚体、Fe（hydr）氧化物在团聚体颗粒级分之间的分布和矿物学，从而影响SOM的稳定机制。特别是，与非水稻管理相比，我们预计在水稻管理下，较细的团聚体和粒度等级相对于较大的团聚体具有较高比例的短程有序(SRO)氧化铁，并且水稻管理可以导致较低数量的铁（氢）氧化物在表土中的非水稻土壤。我们通过评价意大利西北部长期水田(P)层(Arp1、Arp2、Arpd、Brd1、Brd2)和非水田(NP)层(Ap1、Ap2、Bgw)土壤表土（残积层）和底土（积层）中不同团聚体和颗粒级分的矿物学变化、Fe物种和有机C的分布来检验这些假说。采用团聚体和粒度物理分选法,从大块土壤中获得了土壤团聚体（微团聚体<200微米,游离粉粒<53-2微米,游离粘粒<2微米,经超声处理后,微团聚体中含有细砂、粉粒和粘粒）。通过选择性萃取、X射线衍射(XRD)和Fe K-edge扩展X射线精细结构（Fe EXAFS）光谱（Elettra XAFS beamline）对分离后的Fe相进行了分析。结果表明：（1）磷表土层中水铁的含量相对于氮的含量有所减少,但氧化还原循环有利于磷底土中水铁含量的增加,这可能是由于Fe(II)从表土层向底土的迁移,从而导致水铁的沉淀

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