农业环境科学学报

作者：黄磊,张然,陈雅丽,牛翠云,翁莉萍,马杰,李永涛,张哲

单位：农业农村部环境保护科研监测所, 天津 300191,农业农村部环境保护科研监测所, 天津 300191,农业农村部环境保护科研监测所, 天津 300191,农业农村部环境保护科研监测所, 天津 300191,农业农村部环境保护科研监测所, 天津 300191,农业农村部环境保护科研监测所, 天津 300191,华南农业大学资源环境学院, 广州 510642,辽宁省农业科学院/国家农业环境阜新观测实验站, 辽宁 阜新 123100

关键词：氮肥,秸秆,褐土,稳定性有机碳,

基金：天津市自然科学基金项目（22JCYBJC00490）；农业基础性长期性科技工作国家农业环境数据中心观测监测任务（NAES034AE02）

为探究长期施用氮肥和秸秆还田措施下农田土壤总有机碳（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 a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（不施氮肥），单施氮肥处理组的TOC含量降低了5.5%，而氮肥配施秸秆组则升高了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TOC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2 000 a左右，试验区农田土壤以长期稳定有机碳为主。研究表明，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。

来源：2024年第3期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

查看农业环境科学学报杂志2024年第3期