秸秆还田下耕作方式对黑土活性有机碳组分及碳库管理指数的影响

文献类型： 中文期刊

第一作者： 刘雅杰

作者： 刘雅杰;张天娇;张向前;路战远;刘战勇;程玉臣;武迪;李金龙

作者机构：

关键词： 秸秆还田;耕作方式;黑土;活性有机碳;惰性有机碳;碳库管理指数;玉米产量;大兴安岭南麓

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2024 年 57 卷 017 期

页码： 3408-3423

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]基于连续 4 年耕作定位试验,2020 和 2021 年测定土壤相关指标,明确秸秆还田下不同耕作方式对大兴安岭南麓黑土农田土壤活性有机碳和碳库管理指数的影响.[方法]耕作定位试验设置 7 个处理,分别为深翻秸秆还田(DTS)、深松浅翻秸秆还田(DSS)、深松秸秆还田(STS)、重耙秸秆还田(SHS)、旋耕秸秆还田(RTS)、免耕秸秆还田(NTS)、浅翻秸秆不还田(CK).玉米成熟期采集 0-60 cm 土层样品,用不同浓度(0.333、0.167 和0.033 mol·L-1)的高锰酸钾溶液测定活性有机碳(R333)、中活性有机碳(R167)、高活性有机碳(R33)的含量,研究不同耕作方式对土壤活性有机碳组分含量及碳库管理指数的影响.[结果](1)与CK相比,DSS、DTS、NTS、RTS、STS处理 0-10 cm土层R333 含量显著提高 9.0%—63.7%,DSS处理最高,DTS、NTS次之;10-60 cm土层,DTS、DSS、NTS处理R333 分别显著提高 30.8%—134.5%、14.1%—97.8%、18.9%—63.0%(P<0.05).(2)与CK相比,秸秆还田下各耕作方式 0-10 cm土层 R167 含量显著提高(P<0.05),DSS处理的 R167 最高,提高了 37.3%—101.0%;10-60 cm土层 DTS处理的 R167 含量最高,显著提高了 44.8%—72.9%,整体呈现 DTS>DSS>NTS处理.(3)与 CK相比,0-10 cm土层,DSS 处理 R33 含量显著提高 13.8%—55.6%(P<0.05);在 10-20 cm土层,DTS、DSS、STS、RTS、NTS处理 R33显著提高 3.6%—29.3%(P<0.05),DTS最高,DSS次之;在 20-60 cm土层,DTS、DSS、STS处理R33 显著提高 68.1%—20.0%(P<0.05).(4)与 CK 相比,秸秆还田下各处理 0-10 cm 土层惰性有机碳(IOC)显著提高 4.7%—21.8%(P<0.05),在 0-20 cm土层DSS处理的IOC含量最高,相比CK显著提高了 14.0%—29.0%;20-60 cm土层,DTS、DSS处理的IOC含量相比其他处理显著提高了 5.3%—156.6%、4.2%—138.8%(P<0.05).(5)与CK相比,DTS处理0-20 cm 土层碳库活度、碳库活度指数显著提高 7.7%—44.8%和 7.7%—45.0%(P<0.05);DTS、DSS、STS、RTS处理各土层碳库指数均显著提高(P<0.05),DTS、DSS、NTS 处理 0-60 cm 土层碳库管理指数分别显著提高了 21.9%—140.9%、4.9%—103.7%、13.3%—62.0%(P<0.05).(6)在 0-60 cm 土层,R333、R167、R33、IOC 含量均与土壤有机碳含量、碳库活度指数、容重、团聚体几何平均直径呈极显著正相关,而与土壤总孔隙度呈极显著负相关(P<0.01),其含量提高可改善土壤物理结构,增强团聚体稳定性;IOC 与作物产量、干物质量也呈极显著正相关(P<0.01).[结论]黑土区采用深翻秸秆还田(DTS)和深松浅翻秸秆还田(DDS)在一定程度上均可提升土壤活性有机碳和惰性有机碳含量,有效改善农田有机碳库.

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