长期施肥下褐土易氧化有机碳及有机碳库的变化特征

分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-09 合作期刊: 《中国生态农业学报》

史康婕 周怀平 杨振兴 解文艳 程 曼

摘要： 本研究探讨了24 年长期施肥对褐土土壤有机碳(TOC)、有机碳储量(TOCs)、净固碳效率(NCSE)和碳库管理指数(CPMI)的影响, 为评价褐土土壤碳库变化与质量及科学施肥提供理论依据。研究以褐土肥力与肥 料长期定位试验为平台, 通过9 个处理[A 组: 不施肥处理(N0P0、CK); B 组: 单施无机肥处理(N1P1、N2P2、N3P3和N4P4); C 组: 有机肥与无机肥配施处理(N2P1M1、N3P2M3 和N4P2M2); D 组: 单施高量有机肥处理(M6)]测定土壤TOC 与易氧化有机碳(ROOC)含量, 并计算TOCs、NCSE 及CPMI 等相关指标。结果表明, 在不同土层不同时期施用较高量有机肥配施无机肥及施用高量有机肥(N3P2M3、N4P2M2 和M6)均可提高TOC 和ROOC 含量, 且随土层深度加深提升作用减弱。TOCs、NCSE 与0~20 cm 土层TOC 含量在时间和空间上的变化规律基本一致。施用高量有机肥(C 组、D 组)可有效提高TOCs, A 组、B 组的TOCs 均值分别比C 组、D 组低76.77%与17.36%。长期施肥处理可提高NCSE, 尤其是施用有机肥处理可显著提高NCSE。NCSE 为D 组>C 组>A 组=B 组; D 组NCSE 为1 152.27 kg·hm2·a1, 是C 组的2.51 倍, B 组的16.20 倍。与试验前相比, C 组和D 组的CPMI无显著变化, 且C 组与D 组间差异不显著, 但A 组与B 组比试验前降低16.38~40.02。与A 组(CK)相比, B 组中N1P1 处理与C、D 组处理显著影响CPMI, 提高了23.30~45.67。在0~40 cm 土层CPMI 与ROOC 含量呈显著正相关, CPMI 可以很好地指示有机碳的变化。可见, 施用高量有机肥或者较高量有机肥与无机肥配施可极显著提高褐土土壤TOCs、NCSE 和CPMI, 即施用高量有机肥或者较高量有机肥与无机肥配施(N3P2M3 和N4P2M2)有利于褐土有机碳的固存, 可减少无机肥的施用量, 使土壤性质向良性方向发展, 培肥土壤。

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