秸秆添加量对棕壤有机碳固定与周转的影响
发布时间：2021-10-08 07:36
秸秆还田数量对不同肥力土壤有机碳库的影响存在一定差异,但由于测定技术的限制目前尚未有可靠的结果支撑。以沈阳农业大学棕壤长期（27年）施肥定位试验形成的高、低两种肥力土壤为研究对象,利用13C标记的玉米秸秆为试验添加材料,采用砂滤管法将不同量秸秆分别添加到高、低肥力土壤中培养1年,通过定量分析两个肥力水平棕壤碳库中新、老碳含量随时间的动态变化,探讨玉米秸秆还田量对不同肥力土壤新、老有机碳固定与周转的影响。结果表明:秸秆添加量的提高使棕壤碳库的周转加快,显著增加棕壤有机碳含量及秸秆碳的贡献,降低老有机碳含量和碳库的稳定性,低肥棕壤固碳效率更高,受秸秆添加量影响明显,高肥棕壤固碳能力更强,有利于碳库的稳定。低肥有利于秸秆碳的固定,集中在添加秸秆后的180d内。高肥老有机碳的抗分解能力更强,且添加秸秆量越多,老有机碳的分解持续时间越长。高肥各处理中,<5%处理固碳效果较高;低肥各处理中,5%处理的新碳固定能力较强,10%处理的老碳固定能力较强。建议高肥土壤秸秆投入水平不超过5%固碳效果更佳,低肥土壤可在10%添加水平上加大有机碳的投入。研究结果为秸秆还田量对土壤碳库稳定的影响研究提供理论...
【文章来源】：沈阳农业大学学报. 2019,50(05)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
培养期内不同添加量13C标记不同小写字母表示秸秆不同添加量间差异显著(p<0.05)
烟嫉墓?定能力大于高肥棕壤，且添加量越多，差异越明显。在不同秸秆添加水平下，高、低肥力棕壤中秸秆碳的固定效率存在差异：低肥棕壤在5%处理时固定秸秆碳的效率较大；而高肥棕壤在1%处理时固定秸秆碳的效率较大。a.低肥棕壤Low-fertilizerbrownearthb.高肥棕壤High-fertilizerbrownearth图2秸秆碳在不同肥力棕壤中的动态变化Figure2Dynamicsofmaize-derivedcarboninbrownearthwithdifferentfertilitylevelsduringtheincubationperiods2.4棕壤老有机碳含量的动态变化由图3可知，与不添加秸秆相比，添加秸秆1年后，高、低肥力棕壤中老有机碳含量都出现下降，低肥棕壤各处理分别下降5.18%、6.92%、11.85%和12.87%，高肥棕壤下降0.33%、5.48%、9.36%和12.83%。说明增加秸秆添加量使低肥棕壤老有机碳含量下降幅度更大。对于低肥棕壤，添加秸秆1年后与培养前相比，各处理老有机碳含量分别降低0.96g·kg-1（9.54%）、1.12g·kg-1（11.19%）、1.59g·kg-1（15.90%）和1.69g·kg-1（16.87%），其中5%、10%处理之间，1%、3%处理之间差异不明显；对于高肥棕壤，分别降低0.04g·kg-1（0.27%）、0.85g·kg-1（5.71%）、1.42g·kg-1（9.58%）和1.94g·kg-1（13.04%），其中1%处理与不添加秸秆处理差异不明显，其余均呈现显著差异。这说明增加秸秆的添加量会提高棕壤老有机碳的周转速度，促进老有机碳的分解，且高肥棕壤老有机碳分解程度小于低肥棕壤。540
--阳农业大学学报第50卷沈a.低肥棕壤Low-fertilizerbrownearthb.高肥棕壤High-fertilizerbrownearth图3不同添加量13C标记秸秆后棕壤老有机碳含量的变化Figure3Dynamicsofnativesoil-derivedorganiccarboninbrownearthwithdifferentfertilitylevelsanddifferent13C-labeledmaizeresiduesadditionamountsduringtheincubationperiods除低肥棕壤中10%处理在180d后呈现上升趋势，高肥棕壤中5%、10%在180d后有显著下降趋势外，其余各处理的秸秆碳含量在培养180d内显著下降，且前60d下降幅度最大，180d后趋于稳定。由表2可知，在整个培养过程中，各处理秸秆碳含量受肥力水平、秸秆添加量和培养时间的共同影响（p<0.001）。总的来看，随着秸秆添加量的增加，高、低肥力棕壤中秸秆碳含量均显著增加。低肥棕壤对秸秆碳的固定能力大于高肥棕壤，且添加量越多，差异越明显。在不同秸秆添加水平下，高、低肥力棕壤中秸秆碳的固定效率存在差异：低肥棕壤在5%处理时固定秸秆碳的效率较大；而高肥棕壤在1%处理时固定秸秆碳的效率较大。a.低肥棕壤Low-fertilizerbrownearthb.高肥棕壤High-fertilizerbrownearth图2秸秆碳在不同肥力棕壤中的动态变化Figure2Dynamicsofmaize-derivedcarboninbrownearthwithdifferentfertilitylevelsduringtheincubationperiods2.4棕壤老有机碳含量的动态变化由图3可知，与不添加秸秆相比，添加秸秆1年后，高、低肥力棕壤中老有机碳含量都出现下降，低肥棕壤各处理分别下降5.18%、6.92%、11.85%和12.87%，高肥棕壤下降0.33%、5.48%、9.36%和12.
【参考文献】：
期刊论文
[1]越冬期还田稻秸腐解规律及其对滨海粘质土地力的影响[J]. 王静静,张鹏,毛筱晔,王素霞,李东升,杜洪艳. 江西农业学报. 2019(02)
[2]玉米秸秆对不同有机碳含量的黑土有机碳库的影响[J]. 李晓庆,赵承森,孟雨田,徐晴晴,陈琳,马晓伟,刘锡博,王宏燕,赵伟. 华南农业大学学报. 2018(06)
[3]玉米残体分解对不同肥力棕壤团聚体组成及有机碳分布的影响[J]. 徐英德,汪景宽,王思引,孙雪冰,李君薇,张明垚,高晓丹. 中国生态农业学报. 2018(07)
[4]外源新碳在不同肥力土壤中的分配与固定[J]. 谢柠桧,安婷婷,李双异,孙良杰,裴久渤,丁凡,徐英德,付时丰,高晓丹,汪景宽. 土壤学报. 2016(04)
[5]秸秆添加对土壤有机碳库分解转化和组成的影响[J]. 夏海勇,王凯荣,赵庆雷,张正. 中国生态农业学报. 2014(04)
[6]长期施用秸秆及有机肥对辽宁北部棕壤土壤有效养分的影响[J]. 闫洪奎,胡博,高立祯. 沈阳农业大学学报. 2013(06)
[7]用13C脉冲标记方法研究施肥与地膜覆盖对玉米光合碳分配的影响[J]. 安婷婷,汪景宽,李双异,付时丰,裴久渤,李慧. 土壤学报. 2013(05)
[8]黑碳添加对土壤活性有机碳和原有机碳的影响[J]. 李淑香,尹云锋,杨玉盛,高人,马红亮,李芳芳. 土壤. 2013(01)
[9]农田固碳措施对温室气体减排影响的研究进展[J]. 石岳峰,吴文良,孟凡乔,王大鹏,张志华. 中国人口.资源与环境. 2012(01)
[10]添加秸秆碳源对土壤微生物生物量和原生动物丰富度的影响[J]. 张四海,曹志平,胡婵娟. 中国生态农业学报. 2011(06)
博士论文
[1]秸秆还田的土壤有机碳周转特征[D]. 王金洲.中国农业大学 2015
[2]玉米秸秆碳在东北旱田土壤中的转化与固定[D]. 裴久渤.沈阳农业大学 2015
[3]有机培肥对黑土有机质消长及其组分与结构的影响[D]. 梁尧.中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所) 2012
硕士论文
[1]玉米秸秆添加对黑土有机碳矿化的影响[D]. 戴闪闪.中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所) 2018
[2]秸秆添加对黑土有机碳库的影响[D]. 李晓庆.东北农业大学 2018
[3]小麦秸秆碳在低肥力土壤中的转化及其对土壤微生物群落结构的影响[D]. 何振超.西北农林科技大学 2018
本文编号：3423710
【文章来源】：沈阳农业大学学报. 2019,50(05)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
培养期内不同添加量13C标记不同小写字母表示秸秆不同添加量间差异显著(p<0.05)
烟嫉墓?定能力大于高肥棕壤，且添加量越多，差异越明显。在不同秸秆添加水平下，高、低肥力棕壤中秸秆碳的固定效率存在差异：低肥棕壤在5%处理时固定秸秆碳的效率较大；而高肥棕壤在1%处理时固定秸秆碳的效率较大。a.低肥棕壤Low-fertilizerbrownearthb.高肥棕壤High-fertilizerbrownearth图2秸秆碳在不同肥力棕壤中的动态变化Figure2Dynamicsofmaize-derivedcarboninbrownearthwithdifferentfertilitylevelsduringtheincubationperiods2.4棕壤老有机碳含量的动态变化由图3可知，与不添加秸秆相比，添加秸秆1年后，高、低肥力棕壤中老有机碳含量都出现下降，低肥棕壤各处理分别下降5.18%、6.92%、11.85%和12.87%，高肥棕壤下降0.33%、5.48%、9.36%和12.83%。说明增加秸秆添加量使低肥棕壤老有机碳含量下降幅度更大。对于低肥棕壤，添加秸秆1年后与培养前相比，各处理老有机碳含量分别降低0.96g·kg-1（9.54%）、1.12g·kg-1（11.19%）、1.59g·kg-1（15.90%）和1.69g·kg-1（16.87%），其中5%、10%处理之间，1%、3%处理之间差异不明显；对于高肥棕壤，分别降低0.04g·kg-1（0.27%）、0.85g·kg-1（5.71%）、1.42g·kg-1（9.58%）和1.94g·kg-1（13.04%），其中1%处理与不添加秸秆处理差异不明显，其余均呈现显著差异。这说明增加秸秆的添加量会提高棕壤老有机碳的周转速度，促进老有机碳的分解，且高肥棕壤老有机碳分解程度小于低肥棕壤。540
--阳农业大学学报第50卷沈a.低肥棕壤Low-fertilizerbrownearthb.高肥棕壤High-fertilizerbrownearth图3不同添加量13C标记秸秆后棕壤老有机碳含量的变化Figure3Dynamicsofnativesoil-derivedorganiccarboninbrownearthwithdifferentfertilitylevelsanddifferent13C-labeledmaizeresiduesadditionamountsduringtheincubationperiods除低肥棕壤中10%处理在180d后呈现上升趋势，高肥棕壤中5%、10%在180d后有显著下降趋势外，其余各处理的秸秆碳含量在培养180d内显著下降，且前60d下降幅度最大，180d后趋于稳定。由表2可知，在整个培养过程中，各处理秸秆碳含量受肥力水平、秸秆添加量和培养时间的共同影响（p<0.001）。总的来看，随着秸秆添加量的增加，高、低肥力棕壤中秸秆碳含量均显著增加。低肥棕壤对秸秆碳的固定能力大于高肥棕壤，且添加量越多，差异越明显。在不同秸秆添加水平下，高、低肥力棕壤中秸秆碳的固定效率存在差异：低肥棕壤在5%处理时固定秸秆碳的效率较大；而高肥棕壤在1%处理时固定秸秆碳的效率较大。a.低肥棕壤Low-fertilizerbrownearthb.高肥棕壤High-fertilizerbrownearth图2秸秆碳在不同肥力棕壤中的动态变化Figure2Dynamicsofmaize-derivedcarboninbrownearthwithdifferentfertilitylevelsduringtheincubationperiods2.4棕壤老有机碳含量的动态变化由图3可知，与不添加秸秆相比，添加秸秆1年后，高、低肥力棕壤中老有机碳含量都出现下降，低肥棕壤各处理分别下降5.18%、6.92%、11.85%和12.87%，高肥棕壤下降0.33%、5.48%、9.36%和12.
【参考文献】：
期刊论文
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[3]玉米残体分解对不同肥力棕壤团聚体组成及有机碳分布的影响[J]. 徐英德,汪景宽,王思引,孙雪冰,李君薇,张明垚,高晓丹. 中国生态农业学报. 2018(07)
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[5]秸秆添加对土壤有机碳库分解转化和组成的影响[J]. 夏海勇,王凯荣,赵庆雷,张正. 中国生态农业学报. 2014(04)
[6]长期施用秸秆及有机肥对辽宁北部棕壤土壤有效养分的影响[J]. 闫洪奎,胡博,高立祯. 沈阳农业大学学报. 2013(06)
[7]用13C脉冲标记方法研究施肥与地膜覆盖对玉米光合碳分配的影响[J]. 安婷婷,汪景宽,李双异,付时丰,裴久渤,李慧. 土壤学报. 2013(05)
[8]黑碳添加对土壤活性有机碳和原有机碳的影响[J]. 李淑香,尹云锋,杨玉盛,高人,马红亮,李芳芳. 土壤. 2013(01)
[9]农田固碳措施对温室气体减排影响的研究进展[J]. 石岳峰,吴文良,孟凡乔,王大鹏,张志华. 中国人口.资源与环境. 2012(01)
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博士论文
[1]秸秆还田的土壤有机碳周转特征[D]. 王金洲.中国农业大学 2015
[2]玉米秸秆碳在东北旱田土壤中的转化与固定[D]. 裴久渤.沈阳农业大学 2015
[3]有机培肥对黑土有机质消长及其组分与结构的影响[D]. 梁尧.中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所) 2012
硕士论文
[1]玉米秸秆添加对黑土有机碳矿化的影响[D]. 戴闪闪.中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所) 2018
[2]秸秆添加对黑土有机碳库的影响[D]. 李晓庆.东北农业大学 2018
[3]小麦秸秆碳在低肥力土壤中的转化及其对土壤微生物群落结构的影响[D]. 何振超.西北农林科技大学 2018
本文编号：3423710
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