【目的】阐明垄作免耕对稻田土壤有机碳活性组分和δ13C的影响,为揭示垄作免耕下稻田土壤累积、转化的特殊性提供科学参考。【方法】依托稻田免耕长期定位试验,对比分析常规平作(中稻)、垄作免耕(中稻)、水旱轮作(中稻-油菜,稻油)和垄作免耕轮作(中稻-油菜,稻油)等4种耕作处理对不同深度(0—10 cm、10—20 cm、20—40 cm和40—60 cm)土层中总有机碳、颗粒有机碳、易氧化有机碳和δ13C等指标的影响。【结果】垄作免耕轮作(稻油)中,20—40 cm土层的总有机碳含量显著高于其它处理,各深度土层中颗粒有机碳含量和分配比例均高于其它耕作处理,10—20 cm和20—40 cm土层的易...

稻田垄作免耕是一种保护性耕作措施,有利于保持土壤肥力,增加粮食产量。本研究利用长期田间定位试验,采用光学图像分析结合分形理论研究稻田垄作免耕和常规平作2种不同耕作制度下,土壤团聚体不同粒径的孔隙特征及分布。结果表明:土壤在0.450~1.00 mm粒级团聚体的孔隙分形维数最大,垄作免耕为2.32,常规平作为2.20,小于0.45 mm的其它几个粒径团聚体孔隙分形维数在1.2左右,>0.45 mm的团聚体与

设置3个菌渣(F)施用量(0,50%,100%)和3个化肥(C)施用量(0,50%,100%)共9个处理,采用长期定位试验方法(2010-2016年),研究长期菌渣化肥配施对稻田土壤活性有机碳组分和土壤基本肥力要素变化的影响以及两者的相关性。结果表明:相比单施化肥,菌渣化肥配施显著提高土壤碳库管理指数(CPMI),3种土壤活性有机碳(LOC1,LOC2,LOC3,指分别以33,167,333 mmol·L-1高锰酸钾氧化有机碳)及其有效度,增幅分别为45.09%,41.77%53.55%和11.69%33

为探明绿肥山黧豆（Lathyrus sativus）还田配施氮肥在改良土壤方面的效应，明确合适的绿肥配施氮肥比例，设置2×4双因素试验，研究绿肥的不同翻压量（15000、22500、30000、37500 kg·hm~(-2)）和氮肥的不同施氮量（60%、80%常规施氮量）配比对土壤活性有机碳库各组分、碳库管理指数和酶活性等指标的影响。结果表明：与CF（常规施肥）处理相比，翻压一定量的绿肥并配施减量氮肥能有效提升稻田总有机碳、活性有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳含量及碳库管理指数，提升效果随配施比例的不同存在差异，其中M4N1、M4N2处理提升效果最佳。在相同施氮水平下，有机碳各组分含量、碳库管理指数及总体酶活性均呈现出随翻压量的增加而增加的趋势。与CF处理相比，翻压绿肥并配施氮肥对稻田土壤过氧化氢酶无显著影响，对纤维素酶、蔗糖酶、β-葡萄糖甘酶活性均具有显著影响（P＜0.05）。总体酶活性均表现为M4N2>M4N1>M3N1>M3N2>M2N1>M2N2>M1N1>M1N2>CF>CK处理。各有机碳组分之间呈显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）的相关性，除过氧化氢酶，蔗糖酶、β-葡萄糖甘酶、纤维素酶与土壤活性有机碳各组分均呈正相关（P＜0.05）。对土壤活性有机碳组分含量及土壤酶活性影响因素的灰色关联度综合分析，结果表明60%氮肥+37500 kg·hm~(-2)绿肥模式的综合评价效果最好。

【目的】针对南方稻田连续免耕存在的有机碳表层富集现象,进行土壤轮耕效应的初步研究。【方法】试验选择双季稻区连续免耕7年稻田,研究了轮耕对耕层土壤有机碳含量及其对等质量法计算的耕层土壤有机碳储量影响。【结果】长期免耕后,翻耕、旋耕降低了表层0—5cm土壤有机碳含量,提高了下层5—20cm土壤有机碳含量,进而降低了耕层土壤有机碳层化率;而翻耕、旋耕后免耕土壤有机碳含量相对于翻耕、旋耕分别呈相反的趋势。2006—2009年表层600Mg·hm-2土壤有机碳储量均以长期免耕最高。长期免耕后,翻耕、旋耕秸秆还田会提高下层土壤有机碳储量,进而在一定程度上影响耕层2550Mg·hm-2土壤有机碳的累积;而翻...

针对南方稻田长期免耕存在的主要问题,本研究选择湖南省双季稻区连续7年免耕稻田,进行了不同耕作措施对土壤的总有机碳、活性有机碳的变化情况及其对土壤碳库影响的研究,以期为建立合理的轮耕周期提供理论依据。结果表明:0~20 cm平均总有机碳和活性有机碳含量均为旋耕>连续免耕>翻耕。与连续免耕相比,旋耕有利于提高土壤活性有机碳含量(比连续免耕提高了5.08%),翻耕则会促进土壤活性有机碳分解(比连续免耕降低了2.73%)。晚稻收获时0~20 cm平均碳库管理指数也表现为旋耕>连续免耕>翻耕,其中翻耕使碳库管理指数整体上显著降低(比连续免耕降低了21.7%);旋耕略有提高(比连续免耕提高了3.9%),但...

耕作历史和种植方式是影响黑河绿洲农田土壤总有机碳及其组成的重要因素。研究结果显示,随着耕作时间的延长,土壤总有机碳(TOC)、活性有机碳(AOC)、惰性有机碳(NOC)的含量均呈增加趋势,但AOC、NOC的增幅存在差异,AOC因性质活泼,对农业活动等措施引起的变化较NOC有较快响应,因此,在耕作的初期(0～5 a),AOC的增幅高于NOC,而20 a的耕地NOC增幅大于AOC,之后达到AOC与NOC的增幅接近(>100 a)的动态发展趋势,表明总有机碳含量积累的过程是AOC与NOC增幅逐渐接近、NOC积累增速的过程。>100 a的耕地,因种植方式不同,剖面上TOC、AOC、NOC含量呈现出:油...

【目的】探究绿肥还田对旱作麦田土壤有机碳组分和碳转化酶活性的影响，为土壤质量提升及“碳中和”目标的实现提供数据支撑。【方法】在甘肃陇东旱塬典型黑垆土上开展毛苕子（Vicia villosa Roth）-冬小麦（Triticum aestivum L.）和饲用油菜（Brassica napus L.）-冬小麦5年轮作系统绿肥还田试验，分析毛苕子、饲用油菜覆盖和翻压还田后冬小麦不同生育时期4个土层（0—5、5—10、10—20、20—25 cm）土壤有机碳（SOC）、易氧化有机碳（EOC）、微生物量碳（MBC）含量和β-1,4-葡萄糖苷酶（βG）、纤维二糖水解酶（CBH）、β-木糖苷酶（βX）、几何平均酶（GMEA）活性的变化特征。【结果】绿肥还田方式对土壤有机碳组分含量及CBH和βX活性有显著影响。与覆盖还田相比，毛苕子和饲用油菜翻压还田能够使0—25 cm土层土壤SOC、EOC和MBC含量提高12.9%、12.1%、53.8%,βG和CBH活性提高了3.2%、10.2%，且对20—25 cm土层的影响最显著。冬小麦不同生育时期的土壤活性有机碳含量及土壤酶活性有显著差异，其中土壤EOC和MBC含量分别在冬小麦成熟期和返青期达到最高，βG、CBH、βX和GMEA活性在冬小麦孕穗期达到最高。βG在不同覆盖方式下变化最显著，活性最高，是绿肥还田后参与土壤碳转化过程的主要酶。不同土层土壤碳组分含量和碳转化酶活性存在显著差异，均随着土层深度的增加而降低。绿肥类型也显著影响土壤碳组分及酶活性，其中饲用油菜还田土壤SOC、MBC含量和βG、CBH、βX、GMEA活性是毛苕子还田的1.08、1.21、1.15、1.23、1.19、1.18倍。结构方程模型表明，绿肥还田方式通过调控其累积分解速率影响SOC的积累，通过影响土壤pH、SOC的累积及绿肥累积分解速率影响GMEA活性。土壤有机碳累积受绿肥还田量影响的效应大于还田方式，而碳转化酶活性反之。【结论】黄土高原夏闲期种植饲用油菜并翻压还田能提高0—25 cm土层中有机碳组分含量和碳转化酶活性，是黄土高原夏闲期资源高效利用的有效措施。

为研究稻田不同免耕轮作模式对土壤性质的影响,基于2004年在成都平原建立的耕作定位试验,以当地传统麦稻周年旋耕+无秸秆还田(CW-CR)模式为对照,设置麦稻周年免耕+秸秆还田(ZW-ZR)和油稻周年免耕+秸秆还田(ZO-ZR)2种免耕轮作处理,2014年后分层取样测试土壤物理、化学性质和主要酶活性。结果表明:和CW-CR相比,连续免耕配合秸秆还田促进土壤有机碳和碱解氮含量的提高,土壤表层(0～7.5 cm)增幅分别为41.3%～52.2%和33.6%～33.7%,差异达显著水平。免耕模式不同土层有效钾含量显著低于对照模式,降幅19.8%～25.7%。连续免耕促进直径>2 mm的水稳性团聚体的大幅增加,但对不同土层容重、孔隙度和最大持水量等物理性质及土壤酶活性影响较小。周年免耕条件下,麦稻模式较油稻模式更利于表层土壤>5 mm水稳性团聚体的形成,其他多数指标无显著差异。0～7.5 cm土壤质量指数(Soil quality index,SQI)排序为ZO-ZR>ZW-ZR>CW-CR。连续免耕可以提高小麦和油菜产量,但水稻产量不及对照模式,ZW-ZR和ZO-ZR模式平均降幅8.7%和4.6%。本研究条件下,免耕可改善稻田土壤质量,ZO-ZR模式优于ZW-ZR模式,但土壤质量的改善与水稻生产力的提高不同步。

【目的】探讨稻草还田和易地还土对红壤丘陵水田和旱地土壤有机碳及活性有机碳的影响。【方法】以红壤丘陵区长期定位点坡旱地和水旱轮作地为研究对象,选取3个处理:不施肥(CK)、单施化肥(NPK)和稻草配施氮磷肥(S+NP),对试验6年来的数据进行分析。【结果】与初始值相比,坡旱地NPK和S+NP处理在前4年内土壤有机碳(SOC)明显增加,平均增幅分别为14.6%和36.2%,此后波动较小;微生物量碳(MBC)总体保持增加趋势,NPK和S+NP处理显著高于CK,平均增幅分别为16.1%和33.5%;溶解有机碳(DOC)保持逐年增加,处理间差异不显著。水旱轮作地各处理土壤有机碳6年内基本保持稳定,但NP...

【目的】本文研究了不同耕作制度下稻田土壤有机碳在0～30 cm土层中垂直分布的季节变化特征。【方法】选择了海南省定安县4种不同耕作制度下的稻田(一熟制、二熟制、三熟制、撂荒地)为研究对象,对比分析其土壤有机碳和易氧化有机碳在不同季节0～30 cm土层中的垂直分布差异。【结果】研究区二熟制和三熟制稻田在不同季节各个土层中有机碳和易氧化有机碳的含量都高于一熟制和撂荒地。一熟制稻田受土壤理化性质的影响,各个季节土壤有机碳和易氧化有机碳在垂直方向上差异显著。旱季有利于表层易氧化有机碳的累积,雨季有机碳分解速率高,不利于有机碳固存。【结论】一年内不同季度稻田土壤有机碳的垂直分布存在差异,这与土壤自身的理化性质和耕作制度的选择存在一定相关性。

【目的】研究覆草旱作和免耕覆草旱作稻田土壤总有机碳、活性有机碳含量和碳库管理指数的特征。【方法】在江西省余江县水稻原种场的双季稻田,设置常规水作、裸地旱作、覆草旱作、免耕裸地旱作和免耕覆草旱作5个处理。于第5年晚稻收获期,采集以上处理的耕层土壤样品,测定了土壤总有机碳和活性有机碳含量。【结果】与常规水作相比,覆草旱作和免耕覆草旱作显著提高稻田土壤总有机碳、颗粒有机碳、热水提取有机碳和易氧化态有机碳含量,以及各组分活性有机碳的分配比例,且土壤碳库管理指数显著提高。而裸地旱作较常规水作上述指标显著降低。【结论】在中国南方季节性干旱区双季稻轮作系统上,覆草旱作和免耕覆草旱作较常规水作明显提高稻田土壤...

【目的】研究小麦和玉米秸秆以不同方式还田对土壤有机碳及其组分和酶活性的影响,为寻求最佳秸秆还田方式提供依据。【方法】采用室内恒温培养法,以连续7季秸秆均还田土及不还田土为供试土壤,研究培养60d后,小麦、玉米秸秆与土壤混匀还田和覆盖于表层还田对土壤总有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、微生物量碳(MBC)含量,LOC/TOC、MBC/TOC和土壤蛋白酶(PROT)、脱氢酶(DHA)活性的影响。【结果】与不添加作物秸秆相比,无论以何种方式还田,添加小麦或玉米秸秆均明显增加了还田土与不还田土的TOC、LOC、MBC含量,LOC/TOC、MBC/TOC和PROT、DHA活性。还田土的TOC、LO...

【目的】通过研究生态综合种养模式下0～40 cm土层活性有机碳组分含量，明确该模式下稻田土壤有机碳组分的敏感性和碳库管理的特征，旨在为研究生态综合种养模式下稻田固碳和养分管理提供理论基础。【方法】以广州市增城区农业生态环境野外工作站3种水稻种植模式[生态综合种养模式(EIM)、水旱轮作模式(RVM)和常规水稻种植模式(CRM)]下的土壤为研究对象，测定土壤总有机碳(TOC)、溶解性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(EOC)、颗粒态有机碳(POC)和微生物量碳(MBC),并探索稻田土壤活性有机碳库变化的影响因素。【结果】EIM模式土壤TOC为10.55 g/kg, DOC、EOC、POC和MBC 4种活性有机碳的含量分别为0.29、1.38、2.09和0.11 g/kg,明显高于RVM和CRM模式土壤；土壤微生物熵也以EIM模式最高，与RVP和CRP模式相比，分别提高51.11%～85.72%和46.04～223.99%;3种种植模式0～10 cm土壤有机碳组分以MBC最敏感，而10～20 cm土壤则以EOC最敏感；EIM模式显著提升了土壤各碳库管理指标，其中MBC是土壤碳库管理指数变化的重要有机碳组分因子；冗余分析结果表明，土壤有机碳组分的变化主要受土壤容重和pH的影响。【结论】MBC既是土壤有机碳组分变化的敏感性指标，也是土壤碳库管理指数变化的重要影响因子。生态综合种养模式主要通过影响土壤容重和改变土壤微生物活性，从而提高土壤有机碳库。生态综合种养模式可显著提高土壤有机碳库水平，是水稻土壤固碳的有效种植模式。