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摘要
通过365 d田间原位模拟试验，以典型黑土为研究对象，采用土壤腐殖质化学分组以及固态13C-核磁共振技术研究了全量（12 t/hm2）玉米秸秆还田至0～15 cm土层以模拟秸秆浅旋还田（SI15）、0～35 cm土层以模拟秸秆深混还田（SI35）、玉米秸秆覆盖（SM）、全量玉米秸秆制备的生物炭（BC4）以及与全量玉米秸秆相等碳量的生物炭施入量还田（BC12）至0～15 cm土层处理对土壤有机碳含量、土壤腐殖物质形成以及土壤有机质的化学结构特征的影响。结果表明：与ck相比，SI15与BC12处理分别显著提高土壤总有机碳（SOC）含量21.83%和20.34%，对SOC数量提升作用最大，其次为BC4处理。于活性有机碳而言，SI15、BC4和BC12均显著提高土壤水溶性有机碳、易氧化有机碳和微生物量碳含量。对于相对稳定的土壤腐殖物质而言，不同秸秆还田方式均显著增加胡敏素（HM）和胡敏酸（HA）含量（SI35处理HA除外），不同秸秆还田方式之间相比，SI15、BC4和BC12处理对提高HM的作用最大。玉米秸秆及其制备的生物炭还田对土壤有机质（SOM）的化学结构特征影响不同，SM、SI15和SI35的玉米秸秆还田处理增强了SOM脂族性，对改善SOM品质，提升土壤肥力具有重要作用；而BC4和BC12玉米秸秆生物炭还田处理明显增强SOM的芳香性和疏水性，对于提升SOM的稳定性和固碳具有重要作用。因此，相比较而言，SI15、BC12和BC4处理更有利于提升黑土SOM数量，改善SOM品质，发挥土壤肥力提升和固碳的协同作用。因此秸秆资源需要有效利用，秸秆还田既是改善土壤有机质、保持土壤肥力，又是一种环境友好、高效、低成本的重要措施之一。
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