4年单季生物炭与秸秆还田对潮土土壤团聚体及有机碳影响

作     者：马新雨 刘子剑 孙树臣 田晓飞 翟胜 李婷婷 

作者机构：聊城大学地理与环境学院 

出 版 物：《灌溉排水学报》 (Journal of Irrigation and Drainage)

年 卷 期：2024年

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：山东省自然科学基金项目(ZR2023MD091,ZR2020QE234) 聊城大学科研基金项目(318012114) 聊城大学博士基金项目(318051748) 

主　　题：生物炭 秸秆还田 土壤团聚体 有机碳 

摘      要：【目的】阐明连续单季秸秆与生物炭还田对土壤团聚体及有机碳的影响，对于秸秆资源更加合理地应用于农田土壤改良及土壤质量提升至关重要。【方法】以鲁西平原冬小麦-夏玉米轮作土壤为研究对象，以不添加秸秆与生物炭为对照（CK），研究2019—2023年冬小麦单季0.5倍(S0.5，3.80 t/hm2)、1.0倍(S1.0，7.60 t/hm2)、1.5倍(S1.5，11.40 t/hm2)和2.0倍(S2.0，15.20 t/hm2)玉米秸秆与同倍数玉米秸秆炭化还田(B0.5、B1.0、B1.5、B2.0，生物炭量分别为1.14、2.28、3.42、4.56 t/hm2)对冬小麦季耕层土壤团聚体及有机碳影响。【结果】生物炭与秸秆还田均可降低土壤体积质量，B2.0、B1.5处理0～10、10～20 cm土层土壤体积质量显著降低9.08%和7.97%。2种还田方式均在一定程度上促进了土壤团聚体的增加，对5 mm粒级土壤团聚体改善效果最佳，而1～2 mm粒级土壤团聚体最差。B1.0处理下0～10 cm土层中5 mm粒级土壤团聚体量显著增加107.35%，S1.5处理显著提高了10～20 cm土层中5 mm粒级土壤团聚体量（106.63%）。除S1.5、B0.5处理分别降低了0～10 cm土层0.25 mm粒级、10～20 cm土层1～2 mm粒级团聚体土壤有机碳（SOC）外，其余生物炭与秸秆还田均促进了SOC的增加，且SOC大致随秸秆及生物炭还田量的增加而增加。【结论】单季玉米秸秆及玉米秸秆炭化还田均可降低耕层土壤体积质量，提高各粒级水稳性团聚体及有机碳量。综合考虑，建议冬小麦季单季采用1.5～2.0倍(3.42～4.56 t/hm2)的玉米秸秆炭化还田是该区提升土壤质量较为合理的秸秆还田方式。