水稻秸秆碳氮在黑土不同种稻年限土壤有机质中的分配特征

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zangming
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秸秆还田是土壤有机质提升的重要途径,然而,东北黑土水稻田淹水期短,非淹水期长且多处于冻结状态,水稻秸秆碳氮在黑土不同种稻年限土壤有机质及其组分中的分配与固定如何?目前尚不清楚。因此,本研究利用双标记(13C/15N)水稻秸秆示踪技术,通过150 d淹水培养(温度为20℃,淹水层为1 cm)和随后150 d冻结培养(温度为-15℃,饱和水分状态)试验,研究水稻秸秆添加(添加量为1%)对黑土不同种稻年限(0、12、35、62和85 a)土壤有机质变化的影响。主要研究结果如下:(1)在淹水和冻结培养过程中,土壤可溶性有机质和微生物量以及大团聚体有机质变化对秸秆添加的响应较为敏感。总体上,秸秆添加显著增加了土壤可溶性有机质和大团聚体(>0.25 mm)有机质含量(P<0.05),进而使土壤有机质含量显著增加(P<0.05)。(2)在培养过程中,秸秆碳氮分配进入到土壤有机碳、全氮中的比率分别为7.89%~24.20%、37.54%~76.27%,其分配比率受种稻年限影响显著(P<0.05),秸秆碳的分配比率在种稻12 a间显著增加尔后显著波动下降,秸秆氮的分配比率在种稻12 a间显著增加尔后逐年下降。(3)在培养过程中,秸秆碳分配进入到土壤活性有机碳中的比率大小依次为颗粒有机碳(0.72%~13.79%)>微生物量碳(0.27%~5.08%)>可溶性有机碳(0.25%~1.96%),秸秆氮分配进入到土壤活性有机氮中的比率大小依次为微生物量氮(1.55%~30.48%)>可溶性有机氮(1.64%~24.68%)>颗粒有机氮(0.43%~9.91%)。秸秆碳氮在土壤活性有机质中的分配比率受种稻年限影响显著(P<0.05),秸秆碳的分配比率随种稻年限延长呈增加趋势。(4)淹水培养150 d,秸秆碳氮分配进入到土壤微团聚体有机碳、全氮中的比率最大,分别为5.91%~10.89%、17.46%~25.78%;经随后冻结培养150 d,秸秆碳氮分配进入到土壤大团聚体有机碳、全氮中的比率最大,分别为3.12%~13.48%、12.29%~27.80%。总体上,在300 d培养结束时,秸秆碳氮在土壤团聚体有机质中的分配比率受种稻年限影响显著(P<0.05),秸秆碳的分配比率随种稻年限延长呈增加趋势。
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