有机物料还田对华北小麦玉米两熟农田土壤有机碳及其组分的影响

发布时间：2019-10-16 22:22

【摘要】：中国农业废弃物种类多、数量大、利用率低、污染重。将有机物料还田,是实现废弃物资源化利用的重要途径。该研究以循环农业理念为指导,选择代表农田内循环的秸秆以及代表农沼循环、农牧循环、农菌循环、农工循环的废弃物沼渣、猪粪、菌渣和酒渣为试验材料,开展了等碳量还田定位试验,分析各有机物料还田后对土壤有机碳及其组分的影响。结果表明:1)连续施用有机物料提高了土壤总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(LOC)、微生物量碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)含量。随着有机物料还田年限的增加,土壤TOC、LOC和MBC含量均不同程度地增加,年平均增幅分别为:15.57%~22.82%、20.00%~38.31%和16.30%~50.56%。还田5年后各有机物料处理土壤TOC、LOC、MBC和DOC含量平均分别是无机肥处理的1.24~1.62、2.07~3.19、1.20~2.06和1.05~3.36倍。2)不同有机物料中均利于土壤TOC含量的提高,秸秆提升效果相对最差,沼渣、菌渣、猪粪、酒渣和秸秆还田处理的0~20cm土壤TOC含量平均增长速率分别为:22.82%、21.88%、16.42%、16.13%和15.57%。
【图文】：

知网,有机物料,土壤有机碳,数据库

增刊2陈源泉等：有机物料还田对华北小麦玉米两熟农田土壤有机碳及其组分的影响95明泥炭>粪肥>绿肥。郭大勇[12]在华北地区将不同有机物料等碳量还田，经过4a的试验研究结果表明土壤有机碳含量表现为黑炭>沼渣>堆肥>牛粪>秸秆。图1有机物料对土壤有机碳影响的文章篇数（数据库：中国知网，1986-2015）Fig.1Numberofarticlesonsoilorganiccarboninorganicwastesincorporation(Source:www.cnki.net,1986-2015)土壤有机碳对土壤理化性质及土壤肥力有重要影响，是衡量土壤质量的重要指标。但土壤有机碳含量只是一个矿化分解和合成过程动态平衡的结果，并不能很好的反映转化速率和土壤有机碳的质量变化[13]。同时土壤总有机碳背景值较高且即使在相当长的时间内，同一地点的土壤有机质总含量变化极小，仅仅分析土壤总有机碳的变化极大地限制了人们对土壤碳循环过程以及土壤质量改良的认识[14-15]。前人研究表明土壤中一些活性组分（易氧化有机碳、微生物量碳、可溶性有机碳等）对不同农田管理措施引起的土壤质量变化更加敏感，可以在土壤总有机碳变化之前反映土壤微小的变化，，且土壤活性有机碳与土壤生产力密切相关，是土壤微生物能源、碳源和土壤养分的驱动力，可作为评价土壤碳平衡和土壤质量早期变化的敏感性指标[16-19]。张璐等[20]研究表明施用有机肥增加土壤易氧化有机碳含量，且施用猪粪土壤易氧化有机碳含量高于秸秆处理。Liang等[21]研究表明，相比施无机肥以及不施肥，施用有机肥显著提高耕层土壤易氧化有机碳和微生物量碳含量。杨敏芳等[18]研究表明，稻田秸秆还田相对不还田提高土壤易氧化有机碳含量。宋震震[22]研究指出，施入有机肥不仅提高土壤易氧化有机碳含量，同时随着有机肥的施用量增?

年限,土壤,沼渣,菌渣

溶液，于室温下振荡30min（180r/min），过滤取上清液，滤液中的有机碳用总碳分析仪测定。测定土样为2014年小麦收获及玉米收获所取土样。采用Excel2010以及SPSS17.0数据处理软件进行数据统计分析，无特殊说明情况下，均采用邓肯法（Duncan）进行处理间差异的显著性检验，且在p<0.05水平下进行。单因子方差分析采用“One-WayANOVA”模块。2结果与分析2.1不同有机物料还田对土壤总有机碳含量的影响总体上，各处理耕层土壤（0～20cm）总有机碳（TOC）含量与种植年限呈线性关系，且R2=0.7759达显著水平（p<0.05）（图2）。表明随种植年限的增加，土壤TOC含量增加。对比不同处理（表3），2010-2014年连续5a各处理耕层土壤TOC含量年际间的变化并不一致，无机肥处理土壤TOC含量呈先增后减趋势。整体而言，土壤TOC含量呈较低增幅趋势，变化幅度不大；秸秆、酒渣和猪粪处理增幅较小；沼渣处理土壤TOC含量呈现初期增长缓慢，后期增加迅速的趋势；菌渣和沼渣处理均呈现较为稳定的持续增长趋势，沼渣处理TOC含量增幅较菌渣处理更大，各处理0～20cm土层TOC含量年平均增幅为沼渣（22.82%）>菌渣（21.88%）>猪粪（16.42%）>酒渣（16.13%）>秸秆（15.57%）>无机肥（1.13%）。注:*代表在p<0.05水平差异显著Note:*indicatessignificantdifference,p<0.05图2土壤TOC含量与种植年限的关系Fig.2RelationshipbetweensoilTOCandplantingyears与无机肥处理相比，有机物料还田处理均不同程度地显著提高了土壤TOC含量（表3）（p<0.05），5年0～
【作者单位】：中国农业大学农学院;益阳市农业科学研究所;湖南农业大学农学院;
【基金】：国家自然科学基金(31571595) “十三五”国家重点研发计划(2016YFD0300203)
【分类号】：S153.6

【相似文献】