长期秸秆深翻还田及养分管理对潮土有机碳矿化影响

S155.4; 为了明确耕作方式与养分管理对华北潮土土壤有机碳矿化的影响.基于连续15a(2007-2022年)耕作与养分管理模式长期定位试验开展研究,长期定位试验分为农民习惯耕作管理模式(秸秆不还田+浅旋耕RP-S,rotate plow without straw return)和高产耕作管理模式(秸秆还田+深翻耕DP+S,deep plow with straw return)2个主处理,以及对照施肥(CK)、农民习惯施肥(CON)和优化施肥(OPT)3个副处理,共计6个处理.于2022年10月,采集表层(0～20cm)土壤样品,分析土壤有机碳及活性碳组分含量与土壤碳库管理指数,并采用室...

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Published in农业工程学报 Vol. 40; no. 18; pp. 70 - 80
Main Authors 聂浩亮, 杨军芳, 杨云马, 黄少辉, 张静, 王敬霞, 杨慧敏, 杨文方, 邢素丽, 贾良良
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 河北省农林科学院农业资源环境研究所,石家庄 050051 01.09.2024
Subjects
秸秆
fluvo-aquic soil
耕作方式
土壤有机碳矿化
tillage methods
还田
SOC mineralization
潮土
长期施肥
straw
long-term fertilization
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ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.202406027

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Summary:S155.4; 为了明确耕作方式与养分管理对华北潮土土壤有机碳矿化的影响.基于连续15a(2007-2022年)耕作与养分管理模式长期定位试验开展研究,长期定位试验分为农民习惯耕作管理模式(秸秆不还田+浅旋耕RP-S,rotate plow without straw return)和高产耕作管理模式(秸秆还田+深翻耕DP+S,deep plow with straw return)2个主处理,以及对照施肥(CK)、农民习惯施肥(CON)和优化施肥(OPT)3个副处理,共计6个处理.于2022年10月,采集表层(0～20cm)土壤样品,分析土壤有机碳及活性碳组分含量与土壤碳库管理指数,并采用室内培养法,测定土壤有机碳矿化速率,利用一级动力学方程拟合土壤有机碳潜在可矿化量和碳半周期,应用结构方程模型揭示长期不同耕作模式与养分管理措施下,土壤有机碳的周转规律.多年试验数据得出,在RP-S条件下,C/N(SOC and TN ratio)总体呈逐渐下降趋势,在DP+S条件下,C/N总体呈先降后增趋势.秸秆还田+深翻耕处理显著提高了土壤活性有机碳组分含量(P＜0.05),且碳库管理指数(CPMI,carbon pool management index)提升显著(P＜0.05).与农民习惯施肥相比,优化施肥可以显著提高土壤有机碳含量12.35％.在DP+S条件下,优化施肥显著提高了土壤易氧化有机碳(ROC,readily oxiedozable carbon)与CPMI.各处理土壤有机碳矿化速率均在1 d达到最大,而后1～10d迅速下降,10d后缓慢下降直至稳定,有机碳矿化速率随时间呈对数函数型变化,不同处理土壤有机碳矿化速率均符合一级动力学模型.秸秆还田+深翻耕显著提高了累积矿化率(潜在可矿化量与土壤有机碳的比值)23.59％,而优化施肥可以显著降低累积矿化率22.12％.土壤有机碳矿化累积量(Ct)与土壤有机碳(SOC,soil organic carbon)、土壤活性碳组分和土壤碳库管理指数均呈极显著正相关关系(P＜0.01),与土壤潜在可矿化有机碳量(C0)呈显著正相关关系(P＜0.05),结构方程模型表明,耕作管理、微生物碳(MBC,microbial biomass carbon)和ROC是影响土壤有机碳周转能力和固碳能力的直接因素,耕作与施肥管理可通过对土壤有机碳及活性碳组分的影响,间接影响土壤有机碳周转能
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.202406027