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长期秸秆还田条件下黑土有机碳的动态变化及其组分积累特征
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作者 张佳麒 王翠 +3 位作者 王明明 潘凤娟 郝翔翔 隋跃宇 《土壤学报》 北大核心 2025年第5期1460-1470,共11页
秸秆还田是提高农田土壤有机碳(SOC)含量的有效措施,为研究长期秸秆还田条件下黑土SOC的动态变化规律,基于典型黑土区18年长期玉米-大豆轮作定位试验,对无肥(NF)、化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPKS)3个处理下耕层(0~20 cm)SOC随时间的... 秸秆还田是提高农田土壤有机碳(SOC)含量的有效措施,为研究长期秸秆还田条件下黑土SOC的动态变化规律,基于典型黑土区18年长期玉米-大豆轮作定位试验,对无肥(NF)、化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPKS)3个处理下耕层(0~20 cm)SOC随时间的动态变化进行研究,同时采用物理和化学分组方法,探讨秸秆还田对SOC组成的影响。结果表明:(1)与初始(2004年)土壤相比,NPKS处理使SOC含量显著增加了12.97%,年均增加0.18 g·kg^(-1),NF处理SOC含量显著降低了3.90%,而NPK处理无显著变化。(2)NPKS处理下的SOC含量与年份以及累积碳投入呈显著正相关,但从不同时间段来看,2004—2015年NPKS处理的SOC含量与累积碳投入呈显著正相关,2015—2022年二者无显著相关性,说明连续秸秆还田导致的SOC提升主要发生在前11年,11年后SOC达到了平衡。(3)NPKS处理使得土壤游离态轻组碳(fLFC)、闭蓄态轻组碳(oLFC)、重组碳(HFC)、胡敏酸碳(HAC)、富里酸碳(FAC)和胡敏素碳(HMC)含量分别增加了47.77%、34.77%、11.18%、13.00%、6.32%和11.71%。秸秆还田增加了fLFC和oLFC两个活性组分的比例,降低了HFC的比例,但HFC对SOC增量的贡献超过了80%,是SOC长期固存的核心组分。此外,秸秆还田提高了土壤的胡敏酸-富里酸比值(HA/FA),使土壤有机质的腐质化程度提高。综上,长期连续秸秆还田可有效提升黑土有机碳含量,但连续秸秆还田11年后,SOC会达到新的平衡而不再持续增长;尽管活性组分的提升比例高于稳定性组分,但稳定组分对维持SOC的稳定性和数量方面仍起着关键作用。 展开更多
关键词 长期秸秆还田 土壤碳饱和 土壤有机质 土壤密度分组 土壤腐殖质
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