有机物料还田对甘薯固碳效应及土壤呼吸的影响

文献类型： 中文期刊

第一作者： 王静

作者： 王静;朱猛;赵鹏;朱晓亚;张强强;于永超;刘明;靳容;唐忠厚

作者机构：

关键词： 甘薯;有机物料;净初级生产力;土壤呼吸;碳排放效率

期刊名称： 中国生态农业学报(中英文)

ISSN： 2096-6237

年卷期： 2025 年 33 卷 003 期

页码： 462-474

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 探究不同类型有机物料还田对甘薯固碳效应及土壤呼吸的影响,可为进一步研究薯田生态系统碳固存效应奠定基础.依托国家土壤质量徐州观测实验站内甘薯-小麦轮作体系的肥料长期定位试验,选取甘薯季 5个处理:单施化肥(对照,CK)、化肥+全量秸秆还田(ST)、化肥+生物质炭(BC)、化肥+有机肥(OF)和化肥+绿肥还田(GF),研究甘薯收获期产量、生物量及碳含量,并估算净初级生产力(NPP),分析土壤理化性质和碳组分,监测土壤呼吸速率等.结果表明:1)与CK处理相比,ST、BC、OF和GF处理均显著提高土壤有机碳(SOC)含量;ST和GF处理显著降低土壤溶解性有机碳(DOC)含量,降幅分别为 21.3%和 25.2%;而OF处理显著增加DOC含量,增幅为12.8%.2)各处理藤蔓固碳量为 1 818.02~3 811.72 kg·hm-2,块根固碳量为 2 718.69~4 299.93 kg·hm-2,总NPP为9 559.16~14 392.58 kg·hm-2;与CK处理比较,BC和GF处理的NPP分别下降22.5%和19.9%,OF处理升高16.7%.相关性分析表明块根固碳量主要与土壤DOC含量显著正相关(P<0.05),与次表层(22.5~40.0 cm)土壤紧实度显著负相关.3)甘薯生育期各处理CO2-C累计排放量为 5 738.84~11 257.23 kg·hm-2,其中OF处理排放量最高.与CK处理相比,OF处理下土壤异养呼吸排放CO2-C累计量显著下降,而自养呼吸排放CO2-C累计量显著增加.回归分析表明土壤呼吸速率随水汽通量和温度升高而升高,Spearman分析表明土壤异养呼吸排放的CO2-C累计量受藤蔓碳含量、土壤含水量和紧实度影响;块根产量、碳排放效率(CEE)是调控土壤自养呼吸速率的主要因素.综上,本研究明确了不同有机物料还田下甘薯植株的固碳效应,有机肥处理的固碳效果最佳,但同时植薯土壤呼吸产生的CO2 累计排放量也最高.土壤异养呼吸和自养呼吸的驱动因素不同,需进一步关注.研究结果可为区域特色作物的绿色低碳技术创建提供理论参考与科学依据.

分类号： S14

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