氮肥施用和秸秆还田对东北地区褐土稳定性有机碳的影响
文献类型: 中文期刊
作者: 黄磊;张然;陈雅丽;牛翠云;翁莉萍;马杰;李永涛;张哲
作者机构:
关键词: 氮肥;秸秆;褐土;稳定性有机碳
期刊名称:农业环境科学学报
ISSN: 1672-2043
年卷期: 2023 年
页码:
收录情况: 北大核心(2020版) ; ; CSCD(2023-2024年度) ; ; 科技核心(2023版) ; ; 农林核心(2020版)
摘要: 为探究长期施用氮肥和秸秆还田措施下农田土壤有机碳(TOC)的稳定性,以辽宁省国家农业环境阜新观测实验站连续8年施肥的定位试验田为研究对象,采用有机质酸碱提取和密度分级实验、金属氧化物形态提取实验、碳14定年和次氯酸钠氧化实验等手段,系统研究了长期施用氮肥和秸秆下农田土壤TOC的含量、化学组成及其年龄特征。结果表明,相对于对照组,单施氮肥处理组的有机碳含量降低了5.5%,而氮肥配施秸秆则升高了2.8%,但两个处理土壤碳氮比均高于对照。随着氮肥和秸秆的加入,土壤有机质酸碱可提取部分的总占比降低,其中胡敏酸从63.6%降低到了49.5%,酸碱不可提取部分(即胡敏素)的占比升高(25.9%~39.0%);各处理间土壤TOC的轻重组分级没有显著差异,均以重组有机碳为主要成分,占总有机碳的62.3%±0.4%。同时,重组分中可提取的碳和铁铝的比值非常低,表明重组分里的土壤有机质除了与铁铝氧化物结合之外,很可能大部分以团聚或者包被的形式与黏土结合。碳14定年结果显示,3个处理组中土壤的年龄在距今2000年左右,试验区农田土壤以长期稳定有机碳为主。研究表明,因氮肥施用和秸秆还田向土壤中增加新有机碳,增加了土壤中的矿质结合的胡敏素类有机质;而所产生的激发效应导致土壤中部分原有的稳定有机碳降解,减少了腐植酸类有机质。新增有机碳的不稳定性及激发效应导致的原有稳定有机碳的降解,制约了氮肥施用和秸秆还田对土壤TOC累积的贡献。
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