秸秆还田量对黑土区土壤及团聚体有机碳变化特征和固碳效率的影响

作     者：高洪军 彭畅 张秀芝 李强 朱平 王立春 GAO HongJun;PENG Chang;ZHANG XiuZhi;LI Qiang;ZHU Ping;WANG LiChun

作者机构：吉林省农业科学院农业资源与环境研究所 

出 版 物：《中国农业科学》 (Scientia Agricultura Sinica)

年 卷 期：2020年第53卷第22期

页      面：4613-4622页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFD0300201-3) 吉林省农业科技创新工程杰出青年项目(CXGC2017JQ008) 农业农村部公益性行业(农业)科研专项(201503136-6) 

主　　题：秸秆还田量 黑土区 土壤有机碳 团聚体 固碳效率 

摘      要：【目的】探讨不同秸秆还田量下土壤及团聚体有机碳的变化特征,阐明土壤及团聚体有机碳储量变化对外源有机碳累积投入的响应关系,揭示黑钙土土壤及团聚体固碳效应和土壤有机碳定量提升机理。【方法】于2012年4月在吉林省农安县玉米主产区设置了玉米秸秆还田量田间定位试验,共设计4个处理:秸秆还田量0(SA0)、秸秆还田量4 500 kg·hm(SA300)、秸秆还田量9 000 kg·hm(SA600)、秸秆还田量13 500 kg·hm(SA900)。利用多年试验土壤有机碳储量与外源有机碳投入的数据分析其量化关系和固碳效率。通过湿筛法筛分2 mm、2—0.25 mm、0.25—0.053 mm和0.25mm)有机碳含量增加贡献更大。高量秸秆还田(SA900)处理的2 mm和2—0.25 mm粒级团聚体有机碳储量较秸秆不还田(SA0)处理分别提高了45.5%和47.7%。除2 mm和2—0.25 mm粒级团聚体固碳效率分别为4.9%和13.6%。依据秸秆还田下土壤固碳效率,预测未来10年内土壤有机碳储量要提升10%、20%、30%,每年需额外分别投入风干玉米秸秆约5.99、11.98、17.97 t·hm。【结论】玉米秸秆还田能显著促进黑钙土土壤及团聚体有机碳累积,并且土壤有机碳含量均随秸秆还田量和试验年限的延长而增加,有机碳主要集中固持在大团聚体中。表明秸秆还田是黑土区土壤肥力提升的重要培育措施,大团聚体有机碳可作为评价土壤有机碳变化对不同土壤培肥措施快速响应的重要指标之一。