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摘要
【目的】探究不同保护性耕作措施对黑土有机碳组分的影响，对于保持黑土生态稳定性及其高肥力水平具有重要意义。【方法】以农田黑土为研究对象，玉米为供试作物，采用随机区组设计，设置传统翻耕（CT）、传统翻耕+秸秆还田（CTSI）、免耕（NT）、免耕+秸秆还田（NTSI）、深松（ST）和深松+秸秆还田（STSI），共6个处理，采用密度分组法，研究不同保护性耕作措施对耕层土壤（0～20 cm）有机碳组分含量、结构特征及玉米产量的影响。【结果】与CT处理相比，不同保护性耕作处理土壤总有机碳含量均显著提高（P <0.05）。ST处理轻组有机碳、粗颗粒有机碳和细颗粒有机碳组分含量均较CT处理显著增加（P <0.05），与不还田相比，秸秆还田处理有机碳各组分含量均增加，NTSI处理较CTSI处理显著提高轻组有机碳含量，STSI处理较CTSI处理显著提高粗颗粒有机碳和细颗粒有机碳含量。主成分分析表明，与CT处理相比，NT、NTSI、ST和STSI处理均能提高轻组有机碳多糖和碳水化合物官能团的相对含量；保护性耕作措施较CT处理不仅增加了粗颗粒有机碳和细颗粒有机碳组分活性官能团相对含量，还增加了稳定性官能团相对含量，有利于土壤稳定性结构的形成，促进碳的固存。耕作与秸秆还田显著影响了玉米产量，ST较CT和NT处理分别显著提高了22.37%和21.42%(P <0.05)，秸秆还田处理有利于玉米产量提升，STSI处理增产效果最佳；相关性分析表明，粗颗粒有机碳能有效指示土壤有机碳的变化，其与细颗粒有机碳在维持和提升玉米产量中具有重要贡献。【结论】采用深松结合秸秆还田的保护性耕作措施对于稳定与提高黑土有机碳含量、固持土壤碳库和增加玉米产量具有重要作用。
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