秸秆还田对黄土旱塬麦田土壤团聚体有机碳组分的影响

作者：黄璐; 赵国慧; 李廷亮^*; 姜丽伟; 王嘉豪; 宋红梅; 员明鑫; 杨立帆; 王灏滢

来源：农业工程学报, 2022, 38(13): 123-132.

• 土壤
• 秸秆还田
• 黄土旱塬
• 水稳性团聚体
• 有机碳组分
• 麦田

探究不同秸秆还田量对黄土旱塬麦田土壤团聚体稳定性及碳库变化特征的影响，可为旱作农田土壤培肥提供理论依据。在晋南旱地冬小麦种植区，设置S0（不还田）、S1/2(1/2倍还田)、S1(1倍还田)、S2(2倍还田)4个处理，通过连续3a试验研究了不同秸秆还田量下土壤团聚体组成及稳定性变化情况，土壤及各粒级团聚体中总有机碳（Total Organic Carbon,TOC）、轻组有机碳（Light Fraction Organic Carbon,LFOC）、重组有机碳（Heavy Fraction Organic Carbon,HFOC）与胡敏素碳（Humin Carbon,HM-C）、胡敏酸碳（Humic Acid Carbon,HA-C）和富里酸碳（Fulvic Acid Carbon,FA-C）含量的变化特征，以及各粒级团聚体中有机碳组分与团聚体稳定性之间的关系。结果表明：黄土旱塬麦田土壤，随着秸秆还田量的增加，>0.25 mm大团聚体含量逐渐增加，<0.25 mm微团聚体及粉黏粒含量逐渐减少；S2处理下，平均重量直径、几何平均直径、>0.25mm团聚体质量百分数较S0处理分别增加了14.7%(P<0.05)、22.2%(P<0.05)、13.9%(P<0.05)，提高了团聚体的稳定性。秸秆还田提高了全土TOC含量，以S2处理下土壤TOC含量最高，较S0处理增加了28.1%(P<0.05)。另外，秸秆还田提升了>0.25～2 mm团聚体中HM-C、HA-C和FA-C含量，其中S2处理较S0处理分别提高了19.0%(P<0.05)、25.5%(P<0.05)、14.9%(P<0.05)，并且胡敏酸碳和富里酸碳的比值（HA-C/FA-C）也随着秸秆还田量的增加而提高。<0.053 mm粉黏粒的FA-C含量变化是引起水稳性团聚体稳定性变化的主要原因，能解释其变化的64.1%。总体表明，秸秆还田促进了黄土旱塬麦区土壤水稳性微团聚体向水稳性大团聚体的转化，提高了团聚体稳定性。秸秆还田增加了土壤及各团聚体中有机碳及其组分含量，并进一步提高土壤腐殖化程度，且秸秆还田量越高，提升幅度越大。2倍秸秆还田量对当地土壤有机碳含量提升、土壤结构改善的效果最好。研究结果对旱地土壤肥力和碳汇能力提升具有重要意义。

• 单位
  山西农业大学