长期秸秆还田显著降低褐土底层有机碳储量

摘要：

[目的]秸秆还田作为一种有效的培肥方式,对土壤固碳效果显著,但对于深层土壤有机碳的影响还存在不确定性.分析不同秸秆还田方式下褐土剖面土壤有机碳(SOC)储量变化,为褐土区秸秆还田措施优化和固碳减排等提供科学依据.[方法]长期秸秆还田试验开始于1992年,采用裂区设计,主区为化肥春季和秋季施用,副区为4个秸秆还田处理:秸秆不还田(CK)、秸秆覆盖还田(SM)、秸秆粉碎后直接还田(SC)和秸秆过腹还田(CM).在2013年春玉米收获后采集0—100 cm土层土壤样品,分析不同秸秆还田方式下SOC和土壤养分含量.[结果]在春季和秋季施肥下,与CK相比,CM、SM和SC处理表层(0—20 cm)SOC含量显著提高,而SM和SC处理40—60和80—100 cm SOC含量显著降低.同时,与CK处理相比各处理SOC储量变化量在处理间存在显著差异.在春季和秋季施肥下,与CK相比,SM、SC和CM处理表层SOC储量平均分别增加2.32、5.42和12.60 t/hm2,且CM处理显著高于SM和SC处理;而在底层(40—100 cm)平均分别降低3.98、6.99和3.76 t/hm2;0—100 cm,CM处理SOC储量增加9.62 t/hm2,而SM和SC处理平均分别降低1.81和5.36 t/hm2.冗余分析结果表明,有机碳输入和土壤养分对表层碳储量变化的总解释率为90.10％,而对下层(20—100 cm)的总解释率仅为31.80％.其中,影响表层碳储量变化的主要因子是有效磷(解释率为80.10％),而下层则是全氮(25.28％).[结论]在施用化肥基础上,长期秸秆还田促进表层碳累积,但底层氮素供应不足引起碳耗竭.总体上,秸秆过腹还田是褐土区农田培肥和增产的最优秸秆还田方式.

关键词：褐土、长期试验、秸秆还田、底层土壤、有机碳耗竭

所属期刊栏目：27

分类号：S153.6;S714;S511

资助基金：国际合作重点项目;山西省重点研发计划重点项目

在线出版日期：2021-06-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：768-776