| 绿肥种植和施氮对旱作冬小麦农田土壤有机碳组分的影响 |
| 摘要点击 1460 全文点击 74 投稿时间：2024-05-06 修订日期：2024-07-22 |
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| 中文关键词 绿肥 施氮 土壤有机碳（SOC） 颗粒有机碳（POC） 潜在可矿化碳（PCM） 微生物生物量碳（MBC） |
| 英文关键词 green manure nitrogen application soil organic carbon （SOC） particulate organic carbon （POC） potential carbon mineralization （PCM） microbial biomass carbon （MBC） |
| DOI 10.13227/j.hjkx.20250646 |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 赵洁 | 西北大学城市与环境学院, 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 西安 710127 | zhaojie2@stumail.nwu.edu.cn | | 冯江茹 | 西北大学城市与环境学院, 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 西安 710127 | | | 陈金法 | 西北大学城市与环境学院, 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 西安 710127 | | | 蒲锦琳 | 西北大学城市与环境学院, 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 西安 710127 | | | 杨彩迪 | 西北大学城市与环境学院, 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 西安 710127 | | | 刘洋 | 西北大学城市与环境学院, 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 西安 710127 | | | 赵发珠 | 西北大学城市与环境学院, 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 西安 710127
西北大学碳中和学院, 陕西省碳中和技术重点实验室, 西安 710127 | | | 王俊 | 西北大学城市与环境学院, 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 西安 710127
西北大学碳中和学院, 陕西省碳中和技术重点实验室, 西安 710127 | wangj@nwu.edu.cn |
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| 中文摘要 |
| 土壤有机碳（SOC）及其组分含量是评价土壤质量的重要指标，监测其动态变化可以快速了解土壤健康状况. 基于为期6 a的田间定位试验，研究了夏闲期绿肥种植和施氮双因素处理下旱作冬小麦农田SOC、土壤颗粒有机碳（POC）、微生物生物量碳（MBC）、潜在可矿化碳（PCM）和碳库管理指数（CPMI）变化特征，其中绿肥包括怀豆单播（SB）、苏丹草单播（SG）、苏丹草与怀豆混播（SS）和裸地休闲（CK）这4个处理，氮肥在冬小麦播前施入，设计0、60和120 kg·hm-2共3个水平. 结果表明，与CK相比，绿肥处理显著提高了0~10 cm和10~20 cm土层SOC及其组分含量. 3个土层有机碳组分含量大小均表现为：SS>SB>SG. 绿肥种植还显著提高了各土层CPMI指数，尤其是SS处理，与CK相比，SS处理0~10、10~20和20~40 cm土层CPMI分别提高了50.6%、34.7%和19.2%（P<0.05）. 施氮对农田土壤SOC及其组分含量也具有显著影响. 施氮120 kg·hm-2较不施氮显著提高了0~10 cm和10~20 cm土层SOC、POC、MBC和PCM含量. 绿肥和氮肥对0~10 cm土层SOC、POC和MBC具有显著交互作用，增施氮肥有助于3种碳组分的积累. 综合来看，旱作冬小麦种植系统休闲期可考虑种植怀豆和苏丹草混播绿肥以及施加120 kg·hm-2氮肥来促进土壤固碳，提高土壤质量. |
| 英文摘要 |
| Soil organic carbon （SOC） and its fractions are important indicators for evaluating soil quality， and monitoring their dynamics can quickly provide information on soil health to guide agricultural management. Based on a 6-year field location experiment， we studied the responses of SOC， particulate organic carbon （POC）， microbial biomass carbon （MBC）， and potential carbon mineralization （PCM） changes to green manure and nitrogen fertilization in a dryland winter wheat field. Green manure including soybean （SB）， sudangrass （SG）， sudangrass and soybean mixture （SS）， as well as a control without green manure （CK）， was planted during summer fallow. Chemical nitrogen fertilizer was applied to winter wheat at rates of 0， 60， and 120 kg·hm-2. Compared to those of CK， green manure significantly increased the contents of SOC and its fractions at 0-10 and 10-20 cm soil depth. The contents of SOC and its fractions at all depths were in the order of SS>SB>SG. The carbon pool management index （CPMI） at all soil depths were also improved with green manure especially for SS， in which the CPMI increased by 50.6%， 34.7%， and 19.2% （P<0.05） over those of CK at 0-10， 10-20， and 20-40 cm， respectively. Nitrogen fertilization had a significant effect on soil carbon fractions. The contents of SOC， POC， MBC， and PCM were significantly greater with a nitrogen rate of 120 kg·hm-2 than no fertilization at both 0-10 and 10-20 cm soil depths. Significant interactions of green manure and nitrogen fertilization were found for SOC， POC， and MBC at 0-10 cm soil depth， and increasing nitrogen helped the accumulation of these fractions with green manure. Overall， including the mixture of soybean and sudangrass as green manure during summer fallow， as combined with the application of 120 kg·hm-2 nitrogen fertilizer， was beneficial for carbon sequestration and soil quality in dryland winter wheat cropping system. |
