【目的】研究玉米秸秆还田对不同耕作处理下旱地土壤团聚体及其有机碳的影响,旨在探究长期传统耕作土壤添加秸秆后团聚体及其有机碳的变化规律,并确定添加秸秆提高土壤有机碳的主要原因,为旱地农田固碳技术提供理论依据。【方法】采集大田长期试验地的传统耕作和免耕小区土样进行室内培养试验,设置4个处理,分别为传统耕作土壤不加秸秆(CT)、免耕土壤不加秸秆(NT)、传统耕作土壤加秸秆(CTS)和免耕土壤加秸秆(NTS),15次重复;秸秆为传统耕作玉米植株地上部分,用量为5%烘干土质量,在25℃恒温培养箱中通气培养180 d,定期取样进行团聚体组成和有机碳含量的测定。【结果】(1)不加秸秆处理团聚体以250—53μm为主,占全部团聚体的52%—66%;添加秸秆处理以2 000—250μm团聚体为主,占全部团聚体的41%—50%,CTS较CT提高230%—302%,NTS较NT提高92%—134%。(2)添加秸秆处理平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)以及>0.25 mm团聚体百分比(R_(0.25))显著提高,培养到180 d时,CTS较CT分别提高133%、130%和235%,NTS较NT分别提高53%、75%和87%。(3)培养至180 d时,CTS较CT分别提高250—53μm和<53μm团聚体有机碳70%和54%;NTS较NT分别提高250—53μm和250μm)形成并增强其稳定性,提高大团聚体有机碳对土壤有机碳的贡献率,且对传统耕作处理土壤的促进效果更明显。

【目的】研究西北旱作区长期地膜覆盖农田添加不同量生物炭对土壤团聚体稳定性和有机碳含量的影响，为旱作覆膜农田地力提升、作物的可持续生产提供科学依据。【方法】在连续多年双垄沟覆膜农田基础上，采用裂区设计，主区为全膜双垄沟覆盖种植和传统平作不覆膜种植2个处理，副区为生物炭添加水平，分别为不添加（N）、低量添加（L):3 t·hm~(-2)、中量添加（M):6 t·hm~(-2)和高量添加（H):9 t·hm~(-2)。测定生物炭不同添加量对覆膜农田不同粒级土壤团聚体含量、团聚体稳定性、团聚体有机碳含量及玉米产量的影响。【结果】生物炭连续添加两年后，各覆膜处理能显著提高0—60 cm土层土壤大粒级（>0.25 mm）团聚体的机械稳定性（6.1%—8.7%）及水稳性团聚体的百分含量（15.9%—83.6%），玉米产量可显著（P0.25 mm粒级团聚体含量（MR_(0.25)）和湿筛>0.25 mm粒级团聚体含量（WR_(0.25)）分别平均提高6.8%和29.6%，且随生物炭添加量的增加增幅逐渐增大。此外，生物炭添加提高了覆膜农田土壤有机碳及团聚体有机碳含量，其中以高量添加（9 t·hm~(-2)）效果最好，分别提高13.9%和25.9%。玉米产量与生物炭添加量显著相关（λ=0.42,P

为探究不同类型缓/控释硫铵肥料对土壤团聚体碳、氮贡献率及作物生长的影响，于2020年开始田间试验，采用完全随机区组试验设计，共设置5个处理：常规尿素(AU),普通硫酸铵(AS),缓/控释硫酸铵Ⅰ型(ASN、硫酸铵+硝化抑制剂),缓/控释硫酸铵Ⅱ型(ASG、油脂包膜硫酸铵),缓/控释硫酸铵Ⅲ型(ASD、油脂-腐植酸包膜硫酸铵)。采用湿筛法对土壤进行粒径分级，分析土壤粒径组成、稳定性状况、各粒径团聚体及粉黏粒有机碳、全氮含量，并测定玉米产量。结果表明：1)ASG处理>0.250～2.000 mm粒径团聚体质量分数最高，比AU处理提高68.00%,且>0.250 mm粒径团聚体ASG处理占比最高，AU处理占比最低；2)ASG处理平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、>0.250 mm水稳性团聚体占比(R_(0.25))均高于其他施肥处理，相比AU、AS处理，ASG处理的MWD、GMD和R_(0.25)分别升高36.18%、7.62%,70.35%、26.54%和50.74%、13.37%;3)ASG、ASD处理0.250～2.000 mm粒径团聚体有机碳含量高于AU、AS、ASN处理，且ASD处理各粒径有机碳含量均显著高于ASG处理，而ASG处理>0.250 mm粒径团聚体对土壤有机碳贡献率显著高于其他处理，分别是其他施肥处理的1.46～1.59倍；4)ASN、ASG、ASD处理团聚体全氮含量均高于AU、AS处理，且大团聚体对土壤全氮贡献率中ASG处理具有显著优势，AS、ASN处理显著高于AU、ASD处理；5)与AU、AS处理相比，ASG处理玉米产量升高18.74%～28.95%,ASD处理玉米产量升高9.85%～19.30%,且产量与各粒径水稳性团聚体及粉黏粒有机碳含量、各粒径水稳性团聚体全氮含量均呈正相关。因此，新型缓/控释硫酸铵Ⅱ型(油脂包膜硫酸铵)施用于石灰性褐土有利于土壤结构稳定且可使玉米增产。

【目的】阐明东北黑土区禾本科与豆科作物多样化种植模式下土壤团聚体组成及其碳氮分布特征，为促进黑土地用养结合型种植制度优化提供理论依据与技术指导。【方法】田间试验于2016—2020年在中国农业科学院作物科学研究所公主岭试验站进行，设置玉米大豆间作（M/S）、玉米大豆轮作（M-S）、玉米花生间作（M/P）和玉米花生轮作（M-P）等多样化种植模式，以玉米连作（CM）常规种植模式为对照。2020年作物收获后采集0—20和20—40 cm土层土壤样品，分析多样化种植模式对土壤团聚体及其有机碳、全氮含量的影响。【结果】多样化种植有利于增加0—20和20—40 cm土层水稳性大团聚体（>0.25 mm）含量，降低黏粉粒（0.25 mm土壤团聚体比例分别比CM处理高17.6%和13.4%,M/S、M-S和M-P处理20—40 cm土层>0.25 mm土壤团聚体比例则分别比CM处理高10.4%、8.3%和10.5%。多样化种植增加了土壤大团聚体中有机碳和全氮含量，0—20 cm土层，M/S、M-S、M/P和M-P处理>2 mm土壤团聚体有机碳含量分别比CM处理高20.7%、24.3%、18.8%和17.8%;0—20 cm土层，M-S、M/P和M-P处理>2 mm土壤团聚体全氮含量分别比CM处理高13.0%、16.8%和14.8%。M-S和M/P处理0—20 cm土层>2 mm土壤团聚体有机碳和全氮对土壤总有机碳和全氮贡献率高于CM处理，而M/S和M-S处理

【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...

秸秆还田数量对不同肥力土壤有机碳库的影响存在一定差异,但由于测定技术的限制目前尚未有可靠的结果支撑。以沈阳农业大学棕壤长期(27年)施肥定位试验形成的高、低两种肥力土壤为研究对象,利用13C标记的玉米秸秆为试验添加材料,采用砂滤管法将不同量秸秆分别添加到高、低肥力土壤中培养1年,通过定量分析两个肥力水平棕壤碳库中新、老碳含量随时间的动态变化,探讨玉米秸秆还田量对不同肥力土壤新、老有机碳固定与周转的影响。结果表明:秸秆添加量的提高使棕壤碳库的周转加快,显著增加棕壤有机碳含量及秸秆碳的贡献,降低老有机碳含量和碳库的稳定性,低肥棕壤固碳效率更高,受秸秆添加量影响明显,高肥棕壤固碳能力更强,有利于碳库的稳定。低肥有利于秸秆碳的固定,集中在添加秸秆后的180d内。高肥老有机碳的抗分解能力更强,且添加秸秆量越多,老有机碳的分解持续时间越长。高肥各处理中,<5%处理固碳效果较高;低肥各处理中,5%处理的新碳固定能力较强,10%处理的老碳固定能力较强。建议高肥土壤秸秆投入水平不超过5%固碳效果更佳,低肥土壤可在10%添加水平上加大有机碳的投入。研究结果为秸秆还田量对土壤碳库稳定的影响研究提供理论依据。

【目的】为探究秸秆和秸秆生物炭在不同土壤含水量条件下还田对土壤碳稳定性和碳转化的影响。【方法】通过土壤培养实验，在土壤中分别添加等碳量的秸秆和秸秆生物炭，在土壤田间持水量的60%、100%和干湿交替条件培养，研究土壤有机碳（SOC）、溶解性有机碳（DOC）、微生物生物量碳（MBC）、易氧化有机碳（ROC）、CO₂和CH₄的变化。【结果】①培养60 天，等碳量添加秸秆和生物炭使土壤有机碳分别提高48.02%～53.91%和31.55%～42.39%，土壤微生物量碳分别提高243.20%～258.16%和85.67%～101.09%，有机碳损失率表现为秸秆处理（29.27%～34.95%）>生物炭处理（12.25%～21.79%），且秸秆处理的CO₂、CH₄累积排放量较生物炭处理分别提高75.40%～398.43%和1394.61%～3201.17%，表明秸秆虽能显著提高土壤总有机碳，但同时会激发土壤有机碳损失，提高CO₂、CH₄排放，固碳减排效果小于生物炭处理。②土壤含水量显著影响土壤有机碳损失率和碳排放。不同外源碳添加处理的土壤有机碳损失率均表现为田间持水量60%（12.25%～29.29%） ≤ 干湿交替（16.61%～29.27%） < 田间持水量100%（21.79%～34.95%）。秸秆处理在田间持水量100%和干湿交替时的CH₄累积排放量比田间持水量60%时分别提高200.96%和139.35%，增幅大于CK。而含水量对生物炭处理的CH₄累积排放量的影响相对较小，分别提高36.26%和20.31%，增幅小于CK，这是由于秸秆具有较高的易氧化有机碳含量，且田间持水量100%促进了CH₄排放。【结论】与秸秆还田相比，秸秆生物炭还田可提高土壤有机碳并降低土壤碳损失率，同时，秸秆生物炭可以减缓土壤含水量导致的氧环境差异对土壤碳形态的影响，有效减少单位质量土壤CO₂、CH₄排放。

目的】探究长期不同施氮量对土壤团聚体碳氮含量及小麦产量的影响,为合理施氮提供理论依据。【方法】基于设置在河南省许昌市张潘镇4个不同施氮水平11年定位试验，施氮量分别为0(N0）、180 kg·hm~(-2)(N1）、240 kg·hm~(-2)(N2）及300 kg·hm~(-2)(N3），分析不同处理土壤碳氮含量、团聚体分布及其碳氮含量的变化，并探寻长期施氮对小麦产量及其构成的调控路径。【结果】随着施氮量增加，各土层土壤团聚体分布呈现大团聚体（>0.25 mm）向微团聚体（0.053—0.25 mm）和粉黏粒组分（<0.053 mm）转化的趋势，显著降低了团聚体平均重量直径（MWD）。土壤碳、氮含量在0—20cm土层随施氮量增加而逐渐上升，20—40 cm土层呈先升高后降低趋势。与N0相比，0—20 cm土层各施氮处理土壤有机碳和全氮含量的平均增幅分别为13.1%—37.2%和19.4%—29.4%;20—40 cm土层的平均增幅分别为15.3%—32.2%和6.1%—29.3%。长期施氮处理显著提高了各粒级团聚体有机碳含量，与N0相比，施氮处理大团聚体有机碳平均含量提高31.6%—62.0%，微团聚体提高8.7%—61.2%，粉黏粒提高14.0%—81.7%。在0—20 cm土层，各粒级团聚体全氮含量亦随施氮量增加而增加，各施氮处理大团聚体、微团聚体和粉黏粒中全氮含量平均增幅分别为32.6%—51.0%、25.7%—35.9%和3.2%—9.7%，且均以N3处理最高。在20—40 cm土层，各粒级团聚体全氮含量随施氮量增加呈先升高后降低趋势，各施氮处理大团聚体、微团聚体和粉黏粒全氮含量平均增幅分别为17.6%—35.2%、11.7%—24.0%和1.1%—12.9%，且均以N1处理最高。研究结果还表明，长期施氮显著增加了小麦成穗数和穗粒数，进而提高了产量。与N0相比，N1、N2和N3处理分别提高小麦产量188.1%、177.3%和173.2%。相关分析与结构方程模型分析表明，小麦产量与土壤碳、氮含量及团聚体中碳、氮含量均呈显著正相关，长期施氮通过改变土壤及团聚体中碳、氮含量进而影响小麦产量。【结论】综上，长期合理施氮提高了土壤及团聚体中碳、氮含量，提升了土壤肥力，促进小麦增产。在本试验条件下以施氮量180 kg·hm~(-2)时最优。

【目的】研究生物炭与秸秆添加对砂姜黑土团聚体组成、稳定性以及不同粒级团聚体有机碳分布的影响,为砂姜黑土黏板障碍因子改良和合理培肥制度建立提供科学依据。【方法】在光照培养室内用砂姜黑土进行的培养试验,试验设置4个处理:对照(不施有机物料,CK)、单施生物炭(5%生物炭,B)、单施秸秆(1.5%玉米秸秆,S)和生物炭与秸秆配施(5%生物炭+1.5%的玉米秸秆,BS)。培养6个月后采集土壤样品,利用湿筛法得到不同粒级的土壤水稳性团聚体,测定各粒级土壤团聚体有机碳含量。【结果】不同有机物料处理对>2 mm团聚体含量影响较大,其中施用秸秆显著提高了该粒级团聚体含量。单施生物炭有利于0.053—0.25 ...

【目的】探明添加水稻秸秆对潮土团聚体及有机碳分布和稳定性的影响,为外源秸秆降解过程中在不同粒级团聚体中的分配规律提供参考。【方法】在恒温培养箱内用潮土进行对比培养试验,试验设置2个处理:不添加秸秆处理(对照组,CK)和土壤添加1%13C秸秆处理(试验组,Str),培养周期为120 d,通过室内对比培养试验,运用湿筛法得出不同粒级水稳性团聚体含量,然后测定各粒级水稳性团聚体有机碳含量。【结果】对照组中>2000μm粒级水稳性团聚体含量最少,水稳性团聚体稳定性差,不同粒级团聚体有机碳含量比较低。与对照组相比,试验组显著促进了>2000μm粒级水稳性大团聚体的团聚(P2000μm水稳性团聚体比对照组增加了595.8%,水稳性大团聚体(>250μm)含量达到70.4%,成为优势粒级。添加水稻秸秆显著提高了潮土水稳性团聚体的平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)值,降低了土壤不稳定团粒指数(ELT)和分形维数(D)值,土壤团聚体结构稳定性明显增强,MWD、GMD与R0.25之间均呈极显著的正相关关系(P<0.001)。不同培养时期试验组各粒级团聚体有机碳含量均显著增加,其中水稳性微团聚体有机碳增加幅度明显大于大团聚体有机碳的增加幅度。【结论】采取秸秆添加的方式对耕地进行保育,显著提高了水稳性大团聚体有机碳的贡献率,增强了潮土的有机碳稳定性和固持能力,改善了潮土肥力和土壤性状。

为合理利用秸秆并进行碳固定,在青岛农业大学长期定位秸秆还田试验站开展田间试验,设置5个处理,包括相同施氮条件下小麦、玉米两季秸秆还田(WCN)和一季小麦秸秆还田(WN),小麦玉米两季秸秆还田(WC),对照(CK)及单施有机肥处理(M),测定玉米-小麦轮作收获后土壤中的总有机碳、土壤的活性碳组分(轻组有机碳、颗粒有机碳、水溶性有机碳、易氧化有机碳)、土壤团聚体、土壤团聚体有机碳含量。结果表明,土壤总有机碳及各活性碳组分含量均表现为M>WCN>WN>WC>CK,其中M处理和WCN处理总有机碳含量在小麦季和玉米季较对照分别提高了99.78%,117.94%和84.73%,98.03%,差异显著;土壤水稳性团聚体0.25～2.00 mm粒级占比、团聚体几何平均直径、平均质量直径及各粒级团聚体有机碳含量亦表现为M>WCN>WN>WC>CK,与对照相比,M处理和WCN处理在0.25～2.00 mm粒级占比提高了10.2,9.6百分点,几何平均直径和平均质量直径分别提高了53.1%,45.8%和10.9%,5.4%,各粒级有机碳含量分别提高129.9%～330.2%,69.0%～188.4%。综上,有机肥处理及两季秸秆还田配施氮肥能显著提高土壤有机碳及各活性有机碳含量,有利于土壤大团聚体的形成,提高了团聚体稳定性和各粒级团聚体有机碳含量。

【目的】农业机械田间作业对土壤造成的碾压会显著影响土壤物理性质与结构，进而对作物产量与土壤环境产生重大影响。论文旨在探究不同黏粒添加量对有机碳含量不同的黑土土壤抗压特性的影响规律。【方法】通过人工提取黏粒的方式向有机碳（ＴＯＣ）含量不同的３种黑土（Ｍ０、Ｍ１、Ｍ２）中分别添加不同量的黏粒０％、１０％、２０％、４０％（记做Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３），制备不同ＴＯＣ和黏粒含量的土壤样品（Ｍ０Ｃ０、Ｍ０Ｃ１、Ｍ０Ｃ２、Ｍ０Ｃ３、Ｍ１Ｃ０、Ｍ１Ｃ１、Ｍ１Ｃ２、Ｍ１Ｃ３、Ｍ２Ｃ０、Ｍ２Ｃ１、Ｍ２Ｃ２、Ｍ２Ｃ３）。调整土壤含水量为２０％，容重１．１ ｇ·ＣＭ－３，进行室内单轴压缩试验，测定压缩曲线并求得相应．．．

【目的】作物秸秆和根茬是农田土壤有机质的重要来源之一，经微生物作用以微生物残体形式累积在土壤中，是稳定土壤有机质的重要组成部分。明确不同肥力土壤作物秸秆和根茬还田后微生物残体在土壤中的累积及其对土壤有机碳（SOC）和全氮（TN）的贡献，以期为增加土壤碳氮的库容和稳定性提供依据。【方法】基于黑土长期定位试验站不同肥力水平土壤，利用~(13)C~(15)N双标记方法和氨基糖生物标识物技术，土壤中分别添加玉米秸秆和根茬后进行室内培养，在培养第30天和第180天采样，分析土壤中外源碳（秸秆碳和根茬碳）的残留率、外源氮（秸秆氮和根茬氮）的残留率、微生物残体碳氮的含量及其对土壤有机碳（SOC）和土壤全氮（TN）的贡献率。【结果】培养第180天，秸秆碳和根茬碳在土壤中的平均残留率分别为36.3%和31.7%，秸秆氮和根茬氮的残留率平均分别为95.8%和79.3%。添加秸秆和根茬处理SOC中外源碳含量与TN中外源氮含量的比值（~(13)C-SOC/~(15)N-TN）在培养第180天平均分别为17.6和28.5，与培养第30天相比平均分别下降了47.9%和28.2%。培养期间，高肥土壤真菌残体碳氮含量是低肥土壤的1.17倍左右，细菌残体碳氮含量是低肥土壤的1.31倍。第180天，添加秸秆处理土壤微生物残体（真菌和细菌）碳和氮含量平均比添加根茬处理增加了8.5%左右。培养结束后（第180天），真菌残体碳对高肥和低肥土壤SOC的贡献率平均分别为37.0%和33.8%，细菌残体碳的贡献率平均分别为11.2%和9.2%；添加秸秆和根茬的处理真菌残体碳对SOC的贡献率平均分别为36.0%和34.7%，细菌残体碳的贡献率平均分别为10.8%和9.6%。第30天，真菌残体氮和细菌残体氮对TN的贡献率平均分别为55.2%和16.3%；培养第180天，真菌残体氮对低肥和高肥土壤TN的贡献率平均分别为63.5%和60.5%，细菌残体氮的贡献率平均分别为16.4%和17.5%。培养180天与初始土壤相比，细菌残体碳和氮对高肥土壤SOC和TN的贡献率平均分别增加了4.8%和7.4%，对低肥土壤平均分别增加了20.3%和32.5%。【结论】真菌残体对土壤有机碳库的稳定和氮库的扩容起着重要的作用。添加玉米秸秆较根茬更有利于微生物残体碳氮在土壤中的累积。低肥土壤添加秸秆和根茬有利于细菌残体碳和氮向土壤有机碳库和氮库的转化。

土壤碳氮磷等养分含量及其生态化学计量比对作物养分供应有重要影响，长期秸秆还田如何影响稻田土壤水稳性团聚体碳氮磷含量及生态化学计量比尚不清楚。本研究以双季稻田为研究对象，设置仅施化肥（CK）、低量秸秆还田+化肥（LS）和高量秸秆还田+化肥（HS）三个处理，于秸秆还田后的第9～10年测定土壤水稳性团聚体组成及其碳氮磷含量，分析土壤水稳性团聚体分布、平均重量直径及元素生态化学计量比，旨在明确长期秸秆还田下双季稻田土壤各粒径水稳性团聚体对碳氮磷养分的贡献及其生态化学计量比特征。结果表明，秸秆还田后的9～10年，与CK相比，HS和LS处理显著增加了>0.25 mm粒径水稳性团聚体（R_(0.25)）的占比和平均重量直径（MWD）;HS处理显著提高了>2 mm、0.25～1 mm、0.053～0.25 mm和2 mm粒径水稳性团聚体对于土壤TC、TN和TP的贡献率，有助于改善水稻的氮磷吸收。与CK相比，HS处理提高了各主要粒径水稳性团聚体（>2 mm、1～2 mm、0.053～0.25 mm和

为探究长期不同多熟复种模式对稻田土壤结构及有机碳分布的影响。以空闲-早稻-晚稻(WF-R-R)模式为对照，设置油菜-早稻-晚稻(RP-R-R)、紫云英-早稻-晚稻(MV-R-R)、马铃薯-早稻-晚稻(PO-R-R)、黑麦草-早稻-晚稻(RG-R-R)4种多熟模式。结果表明，在5～10 cm土层，多熟模式均增加了>2 mm粒级水稳性团聚体含量；其中，RG-R-R模式比对照显著高11.26百分点，平均重量直径(MWD)显著高于对照。在0～5 cm土层中，多熟模式均提高了有机碳含量；在0～20 cm土层中RG-R-R模式SOC含量最高，在各土层中的SOC含量较对照分别增加9.57%(0～5 cm),4.45%(5～10 cm),5.96%(10～20 cm)。随着土层加深以及团聚体粒级下降，多熟模式模式下土壤有机碳含量较对照增加的越明显，在<0.053mm粒级下，RG-R-R模式的土壤有机碳含量显著高于对照。土壤团聚体有机碳的贡献率主要来自>2 mm粒级(59.03%～79.33%),在5～10 cm土层中，其中RP-R-R、MV-R-R、PO-R-R、RG-R-R模式的>2 mm粒级中团聚体碳的贡献率较对照显著提高了5.48,8.50,7.18,14.65百分点。综上，在本研究中，采用黑麦草-早稻-晚稻(RG-R-R)模式有利于南方稻田土壤团聚体稳定和有机碳的固定。