CAJ | 학술논문

[目的]本研究通过探讨小麦和玉米残体与其生物炭配施对土壤各组分有机碳及其自身有机碳矿化的影响,揭示其在土壤固碳和培肥方面的效应,为农田有机物资源合理利用提供理论支撑.[方法]采用室内恒温培养试验,共设置小麦或玉米残体(根茬、秸秆)和秸秆制成的生物炭单施(ws、WR、WB、MS、MR、MB),配施(WS+WB、WR+ WB、MS+ MB、MR+ MB)以及对照(CK)构成的11个处理,培养期间测定土壤CO2释放量,培养结束后测定土壤总有机碳(TOC)、可溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)、颗粒有机碳(POC)以及粗细颗粒有机碳含量(CPOC、FPOC).[结果]添加玉米有机物料对土壤TOC、MBC、POC、CPOC和FPOC含量的增加作用普遍高于添加小麦有机物料.添加小麦或玉米秸秆对土壤TOC、POC、CPOC、FPOC含量的增加作用均高于添加根茬.单独添加生物炭,作物残体与生物炭配施和单独添加作物残体处理分别在培养的第4、8、21 d有机碳矿化速率最大,为有机碳矿化快速期,之后矿化速率减缓并逐渐趋于稳定.单独添加作物残体其有机碳累积矿化率最大,达到30％～46％;与对照相比,添加有机物料的各处理均显著增加了土壤TOC含量,其中添加生物炭处理土壤TOC含量增幅最大;单独添加小麦和玉米生物炭处理,土壤TOC含量分别显著增加34.4％和36.5％,但其有机碳累积矿化率仅为3％左右,土壤FPOC含量及敏感性指数在单独添加生物炭处理最高;小麦和玉米残体与其生物炭配施处理,土壤MBC和CPOC含量分别显著增加80.2％～ 199.2％,且其有机碳累积矿化率为12％ 19％,介于生物炭和残体单施之间,土壤CPOC含量及敏感性指数均表现为配施处理最高.[结论]单独添加作物残体能够较好地补充土壤养分,但CO2释放量显著高于单施生物炭及配施处理;单独添加生物炭其有机碳累积矿化率较低,短期内对土壤养分的补充作用较小.作物残体与其生物炭配施可以较好地克服各自单独施用的弊端,尤其是玉米秸秆与其生物炭配施,在保证作物养分供应的同时能增加土壤碳库储量,对土壤肥力提升效果更好. [目的]本研究通過探討小麥和玉米殘體與其生物炭配施對土壤各組分有機碳及其自身有機碳礦化的影響,揭示其在土壤固碳和培肥方麵的效應,為農田有機物資源閤理利用提供理論支撐.[方法]採用室內恆溫培養試驗,共設置小麥或玉米殘體(根茬、秸稈)和秸稈製成的生物炭單施(ws、WR、WB、MS、MR、MB),配施(WS+WB、WR+ WB、MS+ MB、MR+ MB)以及對照(CK)構成的11箇處理,培養期間測定土壤CO2釋放量,培養結束後測定土壤總有機碳(TOC)、可溶性有機碳(DOC)、微生物量碳(MBC)、顆粒有機碳(POC)以及粗細顆粒有機碳含量(CPOC、FPOC).[結果]添加玉米有機物料對土壤TOC、MBC、POC、CPOC和FPOC含量的增加作用普遍高于添加小麥有機物料.添加小麥或玉米秸稈對土壤TOC、POC、CPOC、FPOC含量的增加作用均高于添加根茬.單獨添加生物炭,作物殘體與生物炭配施和單獨添加作物殘體處理分彆在培養的第4、8、21 d有機碳礦化速率最大,為有機碳礦化快速期,之後礦化速率減緩併逐漸趨于穩定.單獨添加作物殘體其有機碳纍積礦化率最大,達到30％～46％;與對照相比,添加有機物料的各處理均顯著增加瞭土壤TOC含量,其中添加生物炭處理土壤TOC含量增幅最大;單獨添加小麥和玉米生物炭處理,土壤TOC含量分彆顯著增加34.4％和36.5％,但其有機碳纍積礦化率僅為3％左右,土壤FPOC含量及敏感性指數在單獨添加生物炭處理最高;小麥和玉米殘體與其生物炭配施處理,土壤MBC和CPOC含量分彆顯著增加80.2％～ 199.2％,且其有機碳纍積礦化率為12％ 19％,介于生物炭和殘體單施之間,土壤CPOC含量及敏感性指數均錶現為配施處理最高.[結論]單獨添加作物殘體能夠較好地補充土壤養分,但CO2釋放量顯著高于單施生物炭及配施處理;單獨添加生物炭其有機碳纍積礦化率較低,短期內對土壤養分的補充作用較小.作物殘體與其生物炭配施可以較好地剋服各自單獨施用的弊耑,尤其是玉米秸稈與其生物炭配施,在保證作物養分供應的同時能增加土壤碳庫儲量,對土壤肥力提升效果更好.
[목적]본연구통과탐토소맥화옥미잔체여기생물탄배시대토양각조분유궤탄급기자신유궤탄광화적영향,게시기재토양고탄화배비방면적효응,위농전유궤물자원합리이용제공이론지탱.[방법]채용실내항온배양시험,공설치소맥혹옥미잔체(근치、갈간)화갈간제성적생물탄단시(ws、WR、WB、MS、MR、MB),배시(WS+WB、WR+ WB、MS+ MB、MR+ MB)이급대조(CK)구성적11개처리,배양기간측정토양CO2석방량,배양결속후측정토양총유궤탄(TOC)、가용성유궤탄(DOC)、미생물량탄(MBC)、과립유궤탄(POC)이급조세과립유궤탄함량(CPOC、FPOC).[결과]첨가옥미유궤물료대토양TOC、MBC、POC、CPOC화FPOC함량적증가작용보편고우첨가소맥유궤물료.첨가소맥혹옥미갈간대토양TOC、POC、CPOC、FPOC함량적증가작용균고우첨가근치.단독첨가생물탄,작물잔체여생물탄배시화단독첨가작물잔체처리분별재배양적제4、8、21 d유궤탄광화속솔최대,위유궤탄광화쾌속기,지후광화속솔감완병축점추우은정.단독첨가작물잔체기유궤탄루적광화솔최대,체도30％～46％;여대조상비,첨가유궤물료적각처리균현저증가료토양TOC함량,기중첨가생물탄처리토양TOC함량증폭최대;단독첨가소맥화옥미생물탄처리,토양TOC함량분별현저증가34.4％화36.5％,단기유궤탄루적광화솔부위3％좌우,토양FPOC함량급민감성지수재단독첨가생물탄처리최고;소맥화옥미잔체여기생물탄배시처리,토양MBC화CPOC함량분별현저증가80.2％～ 199.2％,차기유궤탄루적광화솔위12％ 19％,개우생물탄화잔체단시지간,토양CPOC함량급민감성지수균표현위배시처리최고.[결론]단독첨가작물잔체능구교호지보충토양양분,단CO2석방량현저고우단시생물탄급배시처리;단독첨가생물탄기유궤탄루적광화솔교저,단기내대토양양분적보충작용교소.작물잔체여기생물탄배시가이교호지극복각자단독시용적폐단,우기시옥미갈간여기생물탄배시,재보증작물양분공응적동시능증가토양탄고저량,대토양비력제승효과경호.