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渭北旱塬是陕西省重要的小麦、玉米生产基地。长久以来该地区的耕作方式以传统的翻耕为主,进而导致土壤结构变差,有机质含量降低,影响作物产量。免耕对于改善土壤结构、增加土壤有机碳含量以及作物产量有重要的作用。生物质炭对于改善土壤性质,增加土壤有机碳含量等方面具有重要作用。为了探究不同耕作措施和不同来源的生物质炭对渭北旱塬农田土壤有机碳、无机碳含量;有机碳形态、分子结构以及矿化特征的影响。依托渭北旱塬长期定位试验（始于2007年）,选取小麦连作免耕（WN）/翻耕（WC）,玉米连作免耕（MN）/翻耕（MC）四个处理。另外研究小麦秸秆生物质炭和玉米秸秆生物质炭对小麦连作条件下不同耕作措施（免耕（N）和翻耕（C））小麦连作土壤有机碳的矿化特征、有机碳及无机碳含量、有机碳形态和组分、酶活性等性质的变化规律以及土壤可溶性有机质（DOM）组分以及空间变化特征。设计四因素（翻耕土壤（C）、免耕土壤（N）、小麦秸秆生物质炭（WB）、玉米秸秆生物质炭（MB））,三水平(0 g·kg-1、5 g·kg-1、20 g·kg-1)共计10个处理,分别记为NB0,NWB5,NWB20,CB0,CWB5,CWB20,NMB5,NMB20,CMB5,CMB20。进行为期一年的室内培养试验,主要研究结果如下:1、不同耕作措施和种植模式对土壤有机碳和无机碳的影响耕作措施对土壤有机碳和土壤腐殖化程度有显著性的影响（P<0.05）,对土壤无机碳影响不显著（P>0.05）。种植模式和土壤深度均对土壤有机碳、无机碳和腐殖化程度有显著性影响（P<0.05）。土壤有机碳和活性有机碳随着土层深度（0-100 cm）的增加而降低。小麦种植模式下,与翻耕处理相比,免耕提高了土壤有机碳储量（0-100 cm）、耕层（0-20 cm）土壤有机碳含量和活性有机碳含量;玉米种植模式下,不同耕作措施对土壤有机碳储量、有机碳及其活性有机碳含量没有显著性的影响（P>0.05）。免耕条件下,与玉米种植模式相比,小麦种植模式提高了土壤微生物生物量和微生物熵,降低了易氧化有机碳含量（0-80 cm）和土壤有机碳库。翻耕条件下,与种植玉米模式相比,小麦种植模式提高了土壤微生物熵,降低了土壤有机碳含量及有机碳库储量（0-100cm）。对土壤无机碳而言,小麦种植模式下,与翻耕处理相比,免耕处理主要提高了无机碳储量（0-100 cm）,降低了0-30 cm土壤p H。玉米种植模式下,耕作措施对土壤无机碳含量影响不显著。免耕和翻耕条件下,玉米种植处理土壤p H值（0-30 cm）、水溶性镁（60-100 cm）、无机碳储量（0-100 cm）均高于小麦种植模式土壤。基于三维荧光光谱-平行因子分析法（EEM-PARAFAC）,分析了不同耕作措施和种植模式下土壤可溶性有机质（DOM）组分以及空间变化特征。从土壤DOM中提取5种组分,分别是UVC类腐殖酸（C1）、腐殖酸（C2）、类色氨酸蛋白质（C3）、类溶解性微生物代谢产物（C4）、类酪氨酸蛋白质物质（C5）。土壤DOM随着土壤深度增加而降低,表层土壤DOM含量均表现为免耕处理大于翻耕处理。表层土壤腐殖酸类物质占比较大,随着深度的增加,类酪氨酸蛋白质物质占比逐渐增加,随着土壤深度增加,土壤腐殖化程度降低。2、不同秸秆来源的生物质炭与不同耕作的土壤对土壤碳的影响生物质炭种类对土壤有机碳有显著性的影响（P<0.05）。土壤类型对CO2排放速率、土壤有机碳、无机碳和腐殖化程度具有显著性的影响（P<0.05）。生物质炭施用量对土壤有机碳和腐殖化程度有显著性影响（P<0.05）,但是对土壤无机碳影响不显著（P>0.05）。小麦秸秆生物质炭和玉米秸秆生物质提高了不同耕作土壤下土壤有机碳、活性有机碳、水溶性钙和镁的含量、土壤CO2累积排放量以及蔗糖酶活性,降低了土壤微生物熵和纤维素酶活性,且都随着生物质炭施用量增大而增强。相同生物质炭施用量下,与翻耕土壤相比,免耕土壤CO2累积排放量、有机碳含量、易氧化有机碳、可溶性有机碳、微生物生物量碳含量显著提高。生物质炭对土壤p H和无机碳含量无显著性的影响,随着培养时间的延长,土壤无机碳含量逐渐下降。基于三维荧光光谱平行因子分析方法（EEM-PARAFAC）,从土壤DOM中提取5种组分,分别是腐殖酸物质（F1）、陆源类腐殖酸物质（F2）、UVC类腐殖酸物质（F3）、陆源沉积类腐殖酸（F4）、溶解性微生物代谢产物（F5）。两种秸秆生物质炭添加均提高了土壤DOM含量。免耕处理土壤DOM含量大于翻耕土壤DOM含量。生物质炭施用降低了培养前期土壤DOM腐殖化程度,但提高了培养后期土壤DOM腐殖化程度。腐殖酸酸类物质是土壤可溶性有机物的主要成分,培养前期微生物代谢产物相对含量随着生物质炭施用量增加而增大,但培养后期土壤腐殖酸类物质占比逐渐增大。综上所述,田间试验表明:从土壤碳储量角度来看,玉米免耕处理提高了土壤易氧化有机碳含量、有机碳储量和无机碳储量。室内培养试验表明:免耕土壤下,玉米秸秆生物质炭用量为20g·kg-1处理,对土壤有机碳、微生物生物量碳、蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性、微生物熵的提高效果最好。