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浅埋滴灌下玉米秸秆不同还田年限土壤有机碳固存特征及其影响因素 被引量：1
1
作者 葛选良 杨恒山 +3 位作者 杨学振 张瑞富 刘晶 李莹莹 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1689-1700,共12页
外源有机物(秸秆)添加直接影响耕层土壤有机碳的周转,研究浅埋滴灌条件下玉米秸秆持续还田土壤有机碳固存及其影响因素对西辽河平原灌区玉米可持续生产与耕地地力提升具有重要意义。本文基于连续7年的田间定位试验,设置玉米连作秸秆连... 外源有机物(秸秆)添加直接影响耕层土壤有机碳的周转,研究浅埋滴灌条件下玉米秸秆持续还田土壤有机碳固存及其影响因素对西辽河平原灌区玉米可持续生产与耕地地力提升具有重要意义。本文基于连续7年的田间定位试验,设置玉米连作秸秆连年全量还田0年(0a)、3年(3a)、5年(5a)和7年(7a)4个处理,探讨玉米秸秆不同还田年限对土壤结构、胞外酶活性、有机碳组分含量、碳储量、固碳量和碳库管理指数的影响。与0a处理相比,0~30 cm土层3a、5a和7a广义土壤结构指数分别增加1.65%、1.99%和3.33%,土壤三相结构距离分别降低5.55%、6.65%和12.7%;0~30 cm土层3a、5a和7a土壤β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和土壤β-葡萄糖苷酶活性分别提高4.34%、13.0%、15.9%和12.1%、16.3%、20.9%,土壤纤维素酶和土壤蔗糖酶活性分别提高5.86%、13.4%、19.2%和12.6%、21.3%、34.1%;不同处理间几何平均酶活性和总体酶活性差异显著,0~30 cm土层3a、5a和7a几何平均酶活性和总体酶活性较0a分别提高8.63%、15.90%、22.25%和9.12%、17.19%、25.09%。土壤有机碳、易氧化有机碳、水溶性有机碳和微生物量碳含量及其储量均表现为3a、5a和7a显著高于0a,0~30 cm土层3a、5a和7a土壤有机碳和土壤易氧化有机碳含量较0a分别提高13.4%、32.7%、42.7%和17.5%、27.5%、42.5%,土壤水溶性有机碳和土壤微生物量碳含量较0a分别提高13.2%、18.5%、28.5%和33.9%、45.3%、56.1%;同时0~30 cm土层3a、5a和7a土壤有机碳和易氧化有机碳储量分别提高11.6%、29.5%、36.2%和14.9%、23.8%、35.5%,土壤水溶性有机碳和微生物量碳储量分别提高10.7%、15.2%、22.3%和31.0%、41.0%、48.5%。0~30 cm土层5a和7a土壤固碳量均显著高于3a;0~30 cm土层各处理碳库指数和碳库管理指数差异显著,5a和7a较3a分别提高17.0%、26.1%和7.00%、19.9%。土壤结构稳定性、胞外酶活性与土壤固碳量和碳库管理指数的相关分析和冗余分析结果表明,土壤β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性、液相体积分数、三相结构距离、纤维素酶活性和β-葡萄糖苷酶活性是影响玉米秸秆不同还田年限土壤有机碳固存的主要因素,其解释率分别为76.0%、4.10%、3.30%、1.70%和3.40%。浅埋滴灌下玉米秸秆连续还田7年改善了土壤结构的稳定性,提高了与土壤碳素相关的土壤胞外酶活性,进而提升了土壤有机碳固存和碳库指数。 展开更多
关键词 浅埋滴灌 秸秆还田年限 土壤特性 有机碳固存 碳库管理指数
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绿肥提高农田土壤有机碳固存机制的研究进展 被引量：1
2
作者 王国璀 胡发龙 +5 位作者 李含婷 殷文 樊志龙 范虹 柴强 曹卫东 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1185-1198,共14页
土壤碳固存在缓解全球气候变化、维持农田生态系统生产力中起着十分重要的作用。农田土壤碳固存的决定因子包括气候因子(温度、降雨)、生物因素(微生物活性、酶活性)和非生物因素(土壤理化性质、团聚体组成及含量等),农田生态系统通过... 土壤碳固存在缓解全球气候变化、维持农田生态系统生产力中起着十分重要的作用。农田土壤碳固存的决定因子包括气候因子(温度、降雨)、生物因素(微生物活性、酶活性)和非生物因素(土壤理化性质、团聚体组成及含量等),农田生态系统通过增加碳输入、减少碳输出和增加碳在土壤中持留时间三种途径强化土壤碳的固存。绿肥具有固定土壤碳、氮和调节土壤微生物群落结构等多重功能,将绿肥纳入作物生产中可通过减少有机碳矿化、增加土壤有机碳来源、调控土壤团聚化过程、促进微生物量及残体累积、改善微生物群落组成及代谢活性等多种方式协同提升土壤碳的固存,其作用可归纳为团聚体物理保护的物理固定机制、矿物化学结合的化学固定机制和微生物固定机制。目前采用的强化绿肥提升农田土壤碳固存的关键技术包括:1)选用适宜的绿肥品种;2)构建与区域土壤和气候资源相匹配的“主作物+绿肥”种植模式;3)配套绿肥与其他肥源协同增效的养分管理技术;4)优化耕作措施等。但还需进一步深入开展以下几方面的研究,包括:1)明确不同类型绿肥介导下的农田土壤碳固存机制的差异;2)强化高效固碳绿肥种质资源的选育;3)建立强化绿肥固存土壤碳的长效研究体系;4)构建基于绿肥的土壤有机碳管理框架。 展开更多
关键词 绿肥 有机碳固存 碳固存机制 影响因素 强化固碳措施
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不同比例化肥减量配施有机肥对植烟土壤有机碳固存的影响 被引量：4
3
作者 熊于斌 余顺平 +3 位作者 杨娅 黄琳 俞海冰 汤利 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期262-272,共11页
为探究不同比例化肥减量配施有机肥影响植烟土壤有机碳固存的长期效应,基于连续9年的田间定位试验,设置不施肥(CK)、100%化肥(CF-1,当地常规推荐施肥)、80%化肥(CF-2)、80%化肥配施有机肥(OF-1)、60%化肥配施有机肥(OF-2)、70%化肥配施... 为探究不同比例化肥减量配施有机肥影响植烟土壤有机碳固存的长期效应,基于连续9年的田间定位试验,设置不施肥(CK)、100%化肥(CF-1,当地常规推荐施肥)、80%化肥(CF-2)、80%化肥配施有机肥(OF-1)、60%化肥配施有机肥(OF-2)、70%化肥配施有机肥+生物有机肥(BOF)处理,对植烟土壤有机碳储量盈亏、固碳速率、有机碳组分含量、有机碳敏感指数、土壤碳库活度和土壤碳库管理指数进行对比,探讨不同比例化肥减量配施有机肥对植烟土壤有机碳固存的长期效应。与CF-1处理相比,连续不施肥(CK)处理植烟土壤有机碳组分、储量和土壤碳固存速率显著下降。不同比例化肥减量配施有机肥的OF-1、OF-2和BOF处理,植烟土壤有机碳含量分别增加9.6%、20.9%和13.9%,土壤活性有机碳含量分别增加43.4%、68.0%和41.7%,土壤可溶性有机碳含量分别增加14.8%、19.1%和25.4%,土壤微生物量碳含量分别增加22.8%、37.2%和36.4%,土壤有机碳储量分别增加15.3%、30.2%和31.2%,年平均固碳速率分别提高191.3%、382.6%和391.3%,碳库管理指数分别提高100.8%、159.8%和79.6%。不同比例化肥减量配施有机肥显著提升土壤活性有机碳敏感指数。与CF-1相比,OF-1、OF-2和BOF处理的烟叶产量分别提高10.3%、33.5%和35.3%,中上等烟叶比例分别提高14.6%、22.0%和18.0%。连续9年化肥减量配施有机肥显著提高植烟土壤有机碳组分含量和土壤有机碳固存速率,促进烟叶产质量提升,是烟叶绿色优质生产、农田土壤固碳增效的有效途径,以OF-2和BOF效应更好。 展开更多
关键词 土壤有机碳组分 有机碳固存速率 土壤有机碳储量 碳库管理指数 碳组分敏感指数 化肥减量配施有机肥 烤烟
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半干旱区县域农田土壤有机碳固存速率及其影响因素——以甘肃庄浪县为例 被引量：13
4
作者 张晓伟 许明祥 +1 位作者 师晨迪 邱宇洁 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1086-1095,共10页
通过对甘肃省庄浪县梯田土壤采样分析,结合第二次土壤普查及庄浪县耕地质量评价数据,估算梯田土壤固碳速率并分析其影响因素。结果表明:1)该县农田土壤沟谷台地的有机碳含量最高,沟谷、梁峁坡地次之,沟谷川坪地有机碳最低,不同地形有机... 通过对甘肃省庄浪县梯田土壤采样分析,结合第二次土壤普查及庄浪县耕地质量评价数据,估算梯田土壤固碳速率并分析其影响因素。结果表明:1)该县农田土壤沟谷台地的有机碳含量最高,沟谷、梁峁坡地次之,沟谷川坪地有机碳最低,不同地形有机碳含量差异显著(P<0.05);2)80%的样点土壤有机碳含量在6.0～11.0 g/kg之间,总体上0—20 cm农田土壤有机碳含量呈现正态分布,剖面有机碳含量从上至下呈逐渐递减规律;3)现阶段庄浪县0—20 cm农田土壤有机碳密度为20.02 t/hm2,低于全国耕层土壤有机碳密度平均水平(33.45 t/hm2),近30年0—20 cm土壤固碳速率为C 63 kg/(hm2.a),近5年固碳速率为C 26 kg/(hm2.a);4)在半干旱区县域尺度上,地形部位可解释43%的有机碳变异性,有机肥、坡向和田面坡度三者之和可解释47.1%的有机碳变异性,土壤类型可解释9.9%的有机碳变异性。综合分析表明,庄浪县农田土壤有机碳密度在过去30年间呈增加趋势,可能与庄浪县在60年代开始的大规模梯田建设和水土流失治理有关。 展开更多
关键词 半干旱区 农田 有机碳固存速率 影响因素
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秸秆还田模式对小麦-玉米轮作体系土壤有机碳固存的影响 被引量：34
5
作者 赵惠丽 董金琎 +2 位作者 师江澜 徐苗 田霄鸿 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期213-224,共12页
为解决麦玉轮作体系小麦秸秆直接粉碎还田存在的弊端,基于多年麦玉秸秆还田定位试验,筛选高产-节本-地力提升为一体的还田模式。选择4种还田模式,即小麦玉米秸秆均不还田(WN-MN,CK1)、小麦玉米秸秆均粉碎还田(WC-MC,CK2)、小麦高留茬还... 为解决麦玉轮作体系小麦秸秆直接粉碎还田存在的弊端,基于多年麦玉秸秆还田定位试验,筛选高产-节本-地力提升为一体的还田模式。选择4种还田模式,即小麦玉米秸秆均不还田(WN-MN,CK1)、小麦玉米秸秆均粉碎还田(WC-MC,CK2)、小麦高留茬还田(WH-MN)和小麦高留茬-玉米粉碎还田(WH-MC)为研究对象,比较其产量表现、土壤有机碳贮量盈亏、碳库管理指数等指标,评价将小麦秸秆粉碎还田改成高留茬还田后形成的还田模式与两季秸秆均粉碎还田的优劣。结果表明,与WN-MN相比,WC-MC和WH-MC的土壤碳储量分别增加24.23%和16.05%;与试验开始前土壤有机碳储量相比,4种还田模式的土壤碳固持为–0.83~6.14 Mg·hm^(–2);维持土壤初始碳储量水平的最小碳投入量为4.06 Mg·hm^(–2)·a^(–1)。各处理不稳定有机碳组分的含量随着土层加深呈下降趋势。与WN-MN相比,WC-MC、WH-MC和WH-MN显著增加了0~20 cm表层不稳定碳组分的含量;WC-MC和WH-MC也显著增加了各土层的碳库管理指数。2015—2016周年产量,WC-MC、WH-MC平均较其他两个处理分别增加了34.5%、20.1%;2016—2017周年产量,以WH-MC最高,较其他处理平均高出11.1%。小麦高留茬-玉米粉碎还田模式下土壤有机碳储量、不稳定有机碳组分、碳库管理指数和作物产量均较高,且节本增效,表明该模式有利于关中平原麦玉轮作体系粮食生产可持续发展。 展开更多
关键词 有机碳固存 碳库管理指数 秸秆还田模式 不稳定碳组分
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喀斯特自然坡地下垫面对土壤有机碳组分的影响
6
作者 胡甜琪 刘玘颢 邱虎森 《河南科技》 2024年第23期94-101,共8页
【目的】明确地形因子和植被类型对土壤有机碳含量及其不稳定组分的交互作用,有助于探索更有效的生态修复和土壤有机碳(SOC)固存的人工诱导方法。【方法】采集了贵州省王家寨石漠化地区4条自然坡地0~15 cm表层土壤样品,调查了样点周边... 【目的】明确地形因子和植被类型对土壤有机碳含量及其不稳定组分的交互作用,有助于探索更有效的生态修复和土壤有机碳(SOC)固存的人工诱导方法。【方法】采集了贵州省王家寨石漠化地区4条自然坡地0~15 cm表层土壤样品,调查了样点周边裸岩率、植被类型、土层深度等下垫面因素。【结果】结果发现,稀疏灌丛下的土壤SOC平均含量为59.04 g·kg^(-1),分别比灌木林地和多刺灌丛低200%和150%(p<0.05)。可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)与SOC的比值分别在0.08%~0.1%和0.13%~0.37%且随着稀疏灌丛向灌木林的自然恢复而显著下降(p<0.05)。结构方程模型的分析结果发现SOC随土壤深度增加而降低,土壤深度与裸岩率的增加降低DOC含量。植被类型对土壤有机碳组分的直接贡献最大,坡度和海拔通过影响植被类型间接影响SOC组分含量。【结论】土层深度的增加有利于植被的恢复和土壤有机碳稳定性的提高。 展开更多
关键词 喀斯特高原 自然恢复 微生物熵 土壤有机碳固存
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