秸稈還田下長期連作棉田土壤有機碳活性組分的變化特征

【摘要】：以棉花長期連作定位試驗田為研究對象,分析了秸稈還田條件下長期連作棉田土壤有機碳活性組分及難降解組分含量的變化特征,為評價秸稈還田對長期連作棉田土壤有機碳庫的穩(wěn)定性及指導區(qū)域農業(yè)管理措施增強土壤固碳能力提供了科學的理論依據。試驗在石河子大學農學院試驗站棉花長期連作定位試驗田進行,設有秸稈還田模式下5、10、15、20、25和30年棉田連作小區(qū)(標記為5、10、15、20、25和30年),無秸稈還田模式下1、5、10和15年連作小區(qū)(標記為CK1、CK5、CK10和CK15),共計10個處理,每個處理3次重復,小區(qū)土壤初始背景值相近。棉花種植品種為"新陸早46號",按"30+60+30"寬窄行距配置,采用膜下滴灌,種植密度為每公頃19.8萬株。全生育期滴灌11次,滴灌總量5 400 m3·hm-2,共施純N 495kg·hm-2,用氮肥的30%作基肥,于棉花收獲后結合翻耕施入,其余70%氮肥作追肥隨水滴施,其他管理措施同一般大田管理。研究結果表明:秸稈還田可以顯著提高0~60 cm土層總有機碳(TOC)含量,隨著連作年限的增加,TOC含量逐漸升高,連作30年棉田土壤TOC含量最高;秸稈還田處理下各連作棉田0~20和20~40 cm土層有機碳活性組分含量隨著連作年限的增加而呈現明顯增加后減少的趨勢,而難降解組分(酸解殘余碳)含量與活性組分含量呈相反的趨勢。秸稈還田能夠顯著地增加長期連作棉田0~60 cm土層有機碳活性組分和難降解組分的含量,且各組分含量均為0~2020~4040~60 cm土層。秸稈還田處理下0~60 cm土層有機碳活性指數(LIc)均小于無秸稈還田處理,且除連作15年外,隨連作年限增加LIc呈下降趨勢,30年時達到最低,3個土層連作30年LIc比連作5年分別降低了42.86%、49.21%和48.45%;而秸稈還田條件下0~60 cm土層土壤有機碳難降解指數(RIc)均大于無秸稈還田處理,且表現出與活性指數(LIc)相反的趨勢,隨連作年限增加RIc呈增加趨勢,30年時達到最大,3個土層連作30年RIc比連作5年分別增加了28.31%、35.02%和40.53%。秸稈還田能夠提高長期連作棉田土壤總有機碳和難降解組分含量,減少有機碳活性組分含量,并使各組分占總有機碳比例間呈動態(tài)變化而保持TOC含量呈穩(wěn)定增加趨勢,使長期連作棉田土壤品質朝好的方向轉化,同時增加有機碳的穩(wěn)定性,有利于提高地力。 【作者單位】： 新疆兵團綠洲生態(tài)農業(yè)重點實驗室 石河子大學;
【關鍵詞】： 秸稈還田 土壤有機碳 活性組分 難降解性 酸水解分組法
【基金】：國家自然科學基金項目(31260307)
【分類號】：S153.6
【正文快照】： 引用格式:黃金花,劉軍,楊志蘭,魏飛,郭成藏,景峰,劉建國.秸稈還田下長期連作棉田土壤有機碳活性組分的變化特征[J].生態(tài)環(huán)境學報,2015,24(3):387-395.HUANG Jinhua,LIU Jun,YANG Zhilan,WEI Fei,GUO Chengzang,JING Feng,LIU Jianguo.Changes of Cotton StrawIncorporation on

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