【论文精选】耕作方式转变导致土壤有机碳活性组分变化

科技工作者之家 2020-05-29

来源:农业工程学报



《农业工程学报》2020年第36卷第2期刊载了山东省农业科学院农业资源与环境研究所等单位田慎重、张玉凤、边文范、董亮、Jiafa Luo与郭洪海的论文——“深松和秸秆还田对旋耕农田土壤有机碳活性组分的影响”。该研究由国家自然科学基金(项目号:41701337)等资助。



土壤有机碳(SOC)中的活性组分如颗粒有机碳(POC)、易氧化有机碳(ROC)、微生物量碳(MBC)、溶解性有机碳(DOC)等是土壤中易被分解转化、活跃程度最高的有机碳组分,虽然只占土壤全碳的一小部分,但能及时反映土壤有机碳库总量的微小变化,这些组分的变化及相互关系对土壤有机碳及养分周转起着重要作用,并对土壤耕作、施肥方式、植物残体或有机物料还田等农业管理措施变化响应迅速。

耕作和秸秆还田是导致土壤有机碳库更新周转的主要因素。华北地区麦玉两熟农田长期旋耕导致耕层浅薄化、犁底层上移、土壤质量下降等问题,而深松是恢复耕层深度、改善土壤结构、提高作物产量的有效措施。但将长期旋耕转变为深松后其土壤有机碳活性组分将如何变化?本研究通过对比长期旋耕转变为深松后土壤POC、ROC、DOC、MBC等活性组分变化及与有机碳的相互关系,探讨深松和秸秆还田对长期旋耕农田SOC库中不同活性组分的影响,对进一步深入了解深松及耕作方式变化后土壤有机碳库各活性组分间的响应变化及土壤碳库周转具有重要意义。

研究表明,相比于长期旋耕处理,旋耕改深松秸秆还田处理显著提高了0~30 cm土层的SOC含量及各活性组分含量。SOC含量提高16.9%~20.0%;该处理的有机碳活性组分中,POC含量提高13.6%~53.8%,ROC含量下降4.6%~10%,MBC含量降低23.8%~30.6%,DOC含量下降了8%~41%;耕作方式变化对SOC及各组分间也产生了相互影响,且土壤有机碳中的活性组分比例显著下降。

研究结果表明,长期旋耕转变为深松和秸秆还田显著提高了SOC和POC含量,降低了ROC、MBC、DOC含量,SOC中的活性组分比例显著下降。深松和秸秆还田促进了SOC的有效积累,提高土壤碳库的稳定固存。


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来源:gh_c45100f8f9c0 农业工程学报

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土壤结构 土壤有机碳

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