| 黑土有机碳库对长期耕作的响应及其演变特征 |
| 摘要点击 228 全文点击 11 投稿时间：2025-06-06 修订日期：2025-07-24 |
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| 中文关键词 保护性耕作 活性有机碳组分 碳库管理指数 酶活性 黑土 |
| 英文关键词 conservation tillage active organic carbon components carbon pool management index enzyme activity black soil |
| DOI 10.13227/j.hjkx.202506070 |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 隋鹏祥 | 吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心)农业资源与环境研究所, 农业农村部东北作物生理生态与耕作重点实验室, 长春 130033 | suipengxiang1990@163.com | | 王浩 | 吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心)农业资源与环境研究所, 农业农村部东北作物生理生态与耕作重点实验室, 长春 130033 | | | 任英 | 吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心)农业资源与环境研究所, 农业农村部东北作物生理生态与耕作重点实验室, 长春 130033 | | | 刘小丹 | 吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心)农业资源与环境研究所, 农业农村部东北作物生理生态与耕作重点实验室, 长春 130033 | | | 袁野 | 吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心)农业资源与环境研究所, 农业农村部东北作物生理生态与耕作重点实验室, 长春 130033 | | | 刘武仁 | 吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心)农业资源与环境研究所, 农业农村部东北作物生理生态与耕作重点实验室, 长春 130033 | | | 李明森 | 吉林省农业机械研究院, 长春 130300 | | | 罗洋 | 吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心)农业资源与环境研究所, 农业农村部东北作物生理生态与耕作重点实验室, 长春 130033 | nkyly@163.com | | 郑金玉 | 吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心)农业资源与环境研究所, 农业农村部东北作物生理生态与耕作重点实验室, 长春 130033 | 15844052867@163.com |
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| 中文摘要 |
| 为探究黑土有机碳库对长期耕作的响应及其演变特征. 依托始于1983年的田间耕作定位试验，研究传统耕作（CT）、免耕（NT）、深松（ST）和深翻（MP）对2013年和2022年0~40 cm土层土壤活性有机碳组分和碳库的影响. 结果表明，与CT处理相比，NT、ST和MP处理均显著提高2013年和2022年0~40 cm土层有机碳（SOC）、易氧化有机碳（ROC）含量和碳库管理指数（CPMI），平均提高幅度分别为11.92%~31.89%、25.64%~48.72%和30.57%~80.32%，其中MP处理增幅最大. ST较其他处理显著增加颗粒有机碳（POC）含量，增幅为13.20%~52.15%. 与2013年相比，所有处理均显著降低2022年0~40 cm土层POC、ROC含量和CPMI，其中NT和ST处理降幅分别为最大和最小，CT和NT处理还显著降低SOC含量，而ST处理SOC含量增加10.71%. 冗余分析和结构方程模型表明，土壤淀粉酶、 β-葡萄糖苷酶、纤维素酶和木质素过氧化物酶活性是影响POC、ROC含量和CPMI变化的主要因子. 综上，长期深翻0~40 cm土层SOC含量最高，且稳定性增强，能维持最高碳库管理指数，更有利于黑土农田SOC固定. 长期耕作驱动下，黑土有机碳库呈现退化演变特征，其中免耕退化幅度最大，而深松与深翻退化阻控效果更好. |
| 英文摘要 |
| To explore the response of the black soil organic carbon pool to long-term tillage and its evolution characteristics， a field experiment initiated in 1983 was used to study the effects of conventional tillage （CT）， no-tillage （NT）， subsoiling tillage （ST）， and moldboard plowing tillage （MP） on the active organic carbon components and carbon pool in the 0-40 cm soil layer in 2013 and 2022. The results indicated that compared to those under the CT treatment， the NT， ST， and MP treatments significantly increased the organic carbon （SOC）， readily oxidizable organic carbon （ROC） content， and carbon pool management index （CPMI） in the 0-40 cm soil layer in 2013 and 2022， with average increases of 11.92% to 31.89%， 25.64% to 48.72%， and 30.57% to 80.32%， respectively， with the MP treatment showing the highest increase. ST significantly increased the particulate organic carbon （POC） content compared to that in other treatments， with an increase of 13.20% to 52.15%. Compared to those in 2013， all treatments significantly reduced the POC， ROC content， and CPMI in the 0-40 cm soil layer in 2022， with the NT and ST treatments showing the largest and smallest decreases， respectively. The CT and NT treatments also significantly reduced SOC content， while the ST treatment increased SOC content by 10.71%. Redundancy analysis and structural equation modeling indicated that the activities of soil amylase， β-glucosidase， cellulase， and lignin peroxidase were the main factors affecting the changes in POC， ROC content， and CPMI. In summary， long-term MP resulted in the highest SOC content in the 0-40 cm soil layer， with enhanced stability， maintaining the highest carbon pool management index， which is more beneficial for SOC sequestration in black soil farmland. Under the drive of long-term tillage， the black soil organic carbon pool showed a degradation evolution characteristic， with the NT showing the greatest degradation， while ST and MP had better degradation control effects. |
