【目的】基于连续4年耕作定位试验，2020和2021年测定土壤相关指标，明确秸秆还田下不同耕作方式对大兴安岭南麓黑土农田土壤活性有机碳和碳库管理指数的影响。【方法】耕作定位试验设置7个处理，分别为深翻秸秆还田（DTS）、深松浅翻秸秆还田（DSS）、深松秸秆还田（STS）、重耙秸秆还田（SHS）、旋耕秸秆还田（RTS）、免耕秸秆还田（NTS）、浅翻秸秆不还田（CK）。玉米成熟期采集0—60 cm土层样品，用不同浓度(0.333、0.167和0.033 mol·L^-1)的高锰酸钾溶液测定活性有机碳(R₃₃₃)、中活性有机碳(R₁₆₇)、高活性有机碳(R₃₃)的含量，研究不同耕作方式对土壤活性有机碳组分含量及碳库管理指数的影响。【结果】（1）与CK相比，DSS、DTS、NTS、RTS、STS处理0—10 cm土层R₃₃₃含量显著提高9.0%—63.7%,DSS处理最高，DTS、NTS次之；10—60 cm土层，DTS、DSS、NTS处理R₃₃₃分别显著提高30.8%—134.5%、14.1%—97.8%、18.9%—63.0%（P<0.05）。（2）与CK相比，秸秆还田下各耕作方式0—10 cm土层R₁₆₇含量显著提高（P<0.05）,DSS处理的R₁₆₇最高，提高了37.3%—101.0%;10—60 cm土层DTS处理的R₁₆₇含量最高，显著提高了44.8%—72.9%，整体呈现DTS>DSS>NTS处理。（3）与CK相比，0—10 cm土层，DSS处理R₃₃含量显著提高13.8%—55.6%（P<0.05）；在10—20 cm土层，DTS、DSS、STS、RTS、NTS处理R₃₃显著提高3.6%—29.3%（P<0.05）,DTS最高，DSS次之；在20—60 cm土层，DTS、DSS、STS处理R₃₃显著提高68.1%—20.0%（P<0.05）。（4）与CK相比，秸秆还田下各处理0—10 cm土层惰性有机碳（IOC）显著提高4.7%—21.8%（P<0.05），在0—20 cm土层DSS处理的IOC含量最高，相比CK显著提高了14.0%—29.0%;20—60 cm土层，DTS、DSS处理的IOC含量相比其他处理显著提高了5.3%—156.6%、4.2%—138.8%（P<0.05）。（5）与CK相比，DTS处理0—20 cm土层碳库活度、碳库活度指数显著提高7.7%—44.8%和7.7%—45.0%（P<0.05）;DTS、DSS、STS、RTS处理各土层碳库指数均显著提高（P<0.05）,DTS、DSS、NTS处理0—60 cm土层碳库管理指数分别显著提高了21.9%—140.9%、4.9%—103.7%、13.3%—62.0%（P<0.05）。（6）在0—60 cm土层，R₃₃₃、R₁₆₇、R₃₃、IOC含量均与土壤有机碳含量、碳库活度指数、容重、团聚体几何平均直径呈极显著正相关，而与土壤总孔隙度呈极显著负相关（P<0.01），其含量提高可改善土壤物理结构，增强团聚体稳定性；IOC与作物产量、干物质量也呈极显著正相关（P<0.01）。【结论】黑土区采用深翻秸秆还田（DTS）和深松浅翻秸秆还田（DDS）在一定程度上均可提升土壤活性有机碳和惰性有机碳含量，有效改善农田有机碳库。

目的探索不同耕作方式对耕层黑土有机碳含量的影响。方法以2001年秋在吉林省德惠市中层黑土上进行了3年的田间定位试验小区土壤为研究对象,对免耕、垄作和秋翻3种耕作处理下耕层土壤有机碳的动态变化进行了分析,并采用等深度和等质量土壤碳库储量计算方法,比较了不同耕作处理对耕层土壤有机碳库储量的影响。结果不同耕作处理对黑土耕层有机碳的影响无显著性差异,而且免耕处理在短期内没有引起耕层土壤有机碳含量的明显增加,反而有所降低。与2001年试验开始时相比,3年免耕管理使表层0～5cm土壤有机碳含量仅增加了0.18%,而5～20cm土层有机碳含量则明显降低。利用等深度(0～30cm)和等质量(4040Mg)土壤...

通过三季连续的大田试验,研究秸秆还田与耕作方式及其交互效应对稻麦轮作农田土壤碳库及土壤结构的影响。结果表明:秸秆还田对稻麦轮作农田土壤碳库具有显著影响,秸秆还田各处理的总有机碳、微生物生物量碳、水溶性有机碳和水稳性团聚体有机碳含量从高到低依次是:三季秸秆均还田、两季稻秸还田、一季麦秸还田,且均显著高于秸秆不还田处理;旋耕处理下土壤总有机碳、微生物生物量碳、水溶性有机碳的含量均高于翻耕,但差异不显著;旋耕和翻耕对不同粒径水稳性团聚体有机碳含量的影响无明显差异;旋耕稻麦秸秆均还田和翻耕稻麦秸秆均还田处理土壤总有机碳、微生物生物量碳、水溶性有机碳和水稳性团聚体有机碳的含量均显著高于其他处理。

为探明不同耕作方式和小麦秸秆还田对川中丘陵地区紫色土壤碳库和玉米产量的影响,于2015,2016年设置了秸秆还田旋耕(RTS)、秸秆还田免耕(NTS)、秸秆不还田旋耕(RT)、秸秆不还田免耕(NT)4个处理,研究耕作方式与秸秆还田对川中紫土土壤碳库与产量的影响。结果表明:秸秆还田提高了土壤有机碳含量,2016年玉米成熟期010 cm和1020 cm有机碳NTS较NT处理分别提高了21.9%,1.6%,RTS较RT处理分别提高了23.1%,15.9%。与秸秆不还田相比,2015年玉米成熟期秸秆还田010 c

为探明渭北旱塬不同秸秆覆盖量对春玉米田土壤活性有机碳(LOC)、碳库管理指数(CMI)和作物产量的影响,于2007—2010年在陕西合阳县旱农试验站进行定位试验,以不覆盖为对照(CK),设置了3个水平秸秆覆盖量处理:4 500 kg/hm2(S1)、9 000 kg/hm2(S2)和13 500 kg/hm2(S3)。结果表明,0～20 cm土层,与CK相比,S1、S2和S3总有机碳(TOC)质量分数分别提高5.08%、14.12%和28.03%(P<0.05);活性有机碳(LOC)分别显著提高19.20%、44.02%和23.50%(P<0.05);碳库管理指数(CMI)分别显著提高20.9...

【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...

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...

为揭示西南紫色土区有机碳库对秸秆还田和施用生物炭的响应,采用田间试验的方法,研究了油菜(Brassica napus)-玉米(Zea mays)轮作制度下,对照(CK)、秸秆还田(CS)、施用生物炭(BC)、秸秆+生物炭1∶1混施还田(CS+BC)、秸秆+速腐剂还田(CS+D)5种处理的紫色土各形态有机碳含量及碳库管理指数(CPMI)。结果表明,与CK相比,秸秆还田和施用生物炭各处理均能提高土壤有机碳、微生物生物量碳、颗粒有机碳、矿物结合态有机碳、活性有机碳含量及碳库管理指数,其中CS+D处理的微生物生物

以渭北旱塬9 a(2007—2016年)的不同耕作定位试验为对象,研究了在秸秆还田条件下3种连年单一耕作即翻耕(CC)、免耕(NN)、深松(SS)和3种轮耕措施即免耕-深松(NS)、深松-翻耕(SC)、翻耕-免耕(CN)对农田土壤固碳速率(CSE)、碳库管理指数(CPMI)、小麦产量和秸秆还田后表观腐殖化系数的影响。结果表明:以翻耕(CC)作为参照土样,免耕提高了0～10 cm表层土壤的固碳速率、有机碳(SOC)及其易氧化组分(EOC)的含量,并增加了表层(0～10 cm)土壤的碳库管理指数(CPMI),在>10 cm土层SOC、EOC含量虽有所减少,但提高了有机碳的稳定系数(KOS);深松则提高了表层和35～50 cm土层的SOC、EOC含量、CSE及CPMI,并增加了0～10 cm、35～50 cm土层的EOC/SOC值和10～20 cm土层的KOS;轮耕处理各土层的CSE、SOC和EOC含量均有所增加,且增加了0～10 cm、35～50 cm土层的EOC/SOC值,其中NS和CN轮耕处理各层CPMI都有所增加。深松、免耕和轮耕处理提高了小麦产量和小麦秸秆量,其中NS处理增加幅度最大,分别为14.3%(籽粒)和12.9%(秸秆);进行9 a小麦秸秆还田,免耕、深松和轮耕措施提高了还田秸秆的表观腐殖化系数,其中NS处理的表观腐殖化系数显著高于翻耕处理。

【目的】研究减施化学氮肥而相应增施有机肥对土壤有机碳含量及碳库管理指数的影响,寻找最佳的有机无机配比施肥方案。【方法】以黑龙江双城黑土为研究对象,共设5个施肥处理,分别为单施化肥(T1)、施5/6(N)+1/6有机肥(T2)、施4/6(N)+2/6有机肥(T3)、施3/6(N)+3/6有机肥(T4)、施2/6(N)+4/6有机肥(T5)。选用经典测定方法对各处理进行有机碳、活性有机碳的测定,进而算出碳库管理指数。【结果】施2/6(N)+4/6有机肥与施3/6(N)+3/6有机肥土壤有机碳含量和活性有机碳含量分别比单施无机肥高15.7%、6.4%和8.2%、10.9%;施3/6(N)+3/6有机...

在关中平原塿土(土垫旱耕人为土)上施用化肥的条件下,进行不同用量玉米秸秆直接还田(低秸9 375 kg.hm-2,中秸18 750 kg.hm-2,高秸37 500 kg.hm-2)、间接还田(厩肥,37 500 kg.hm-2)的长期定位试验21 a,观测和分析了耕层土壤有机碳的储量及氧化稳定性等的变化。结果显示,与单施化肥相比,秸秆直接或间接还田均可显著提高土壤有机碳含量,耕层土壤有机碳储量分别增加了12%(低秸)、24%(中秸)、41%(高秸)和39%(厩肥)。施用秸秆和厩肥21 a,土壤有机碳累积系数平均分别为5.6%和7.2%。秸秆直接还田和厩肥均使土壤有机碳的氧化稳定性降低,胡敏酸...

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...

为缓解连作障碍，改善土壤，保证高粱原粮生产量和农业可持续发展。2019—2020年，在山西农业大学高粱研究所东白试验基地开展高粱连作长期定位试验，研究休闲期传统耕作、免耕、秋旋耕、秋深松、秋深耕、春深耕等不同耕作方式对连作高粱土壤水分、有机碳及产量的影响，旨在寻求连作高粱产量提升的适宜耕作方式和时间，及其蓄水保墒固碳增产机理，为高粱的稳定生产提供栽培技术及理论依据。结果表明，休闲期耕作可增加连作高粱各生育时期0～20 cm土壤有机质含量，增加颗粒有机碳、轻组有机碳、重组有机碳、易氧化有机碳和可溶性有机碳含量；增加播前0～100 cm土壤蓄水量0.72～46.52 mm和各生育时期0～100 cm土壤蓄水量，且播前水分可延续用至拔节期，中后期由于降水多仍有效果；可增加产量4.75%～23.67%,增加生育期水分利用效率19.09～29.19 kg/(hm~2·mm),尤其秋深耕耕作方式增加更明显。相关分析表明，连作高粱产量与土壤水分、有机质含量显著正相关；底墒较高时，产量与生长前期土壤水分关系更密切；底墒较低、中后期降水较多时产量与中后期土壤水分关系更密切。总之，连作高粱在休闲期秋深耕，利于增加有机碳含量，利于蓄水保墒，且水分延用至拔节期，从而提高产量和水分利用效率。

【目的】阐明不同有机物料培肥对黑土总有机碳和活性有机碳组分的影响,探讨合理调控农田土壤肥力的施肥模式。【方法】以黑龙江省海伦市国家野外科学观测研究站试验区上进行了6年田间定位试验的小区土壤为研究对象,通过对土壤活性有机碳的提取以及室内作物栽培试验,对比和分析不同有机物料配施化肥处理下土壤活性有机碳与土壤生产力的变化。【结果】与试验初期相比,经过6年单施化肥处理后,土壤总有机碳(TOC)、微生物量碳(MBC)、水溶性有机碳(WSOC)以及轻组有机碳(LFOC)的含量显著下降;而有机无机配施则显著提高了土壤有机碳及各活性有机碳组分的含量。不同有机物料还田对土壤总有机碳和各活性有机碳组分的作用存在显...

【目的】探究雷竹林下养鸡对表层土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响，明确不同养殖密度下竹林养鸡对土壤质量和竹林生态系统碳素稳定的扰动程度，为制定可持续性、生态友好性的林下养殖策略提供科学依据。【方法】以距鸡舍的距离表征养殖密度，分析距鸡舍5 m(2.25～2.70只·m~(-2))、15 m(1.05～1.26只·m~(-2))、25 m(0.60～0.72只·m~(-2))、35 m(0.34～0.41只·m~(-2))和>60 m（雷竹纯林对照，0只·m~(-2)）条件下表层土壤活性有机碳分布及碳库管理指数的差异。【结果】与雷竹纯林对照相比，竹林养鸡能够有效促进土壤有机碳（SOC）积累，但不同养殖密度下SOC无显著差异。易氧化有机碳（EOC）、轻组有机碳（LFOC）、颗粒态有机碳（POC）等活性有机碳组分在竹林养鸡系统中分别提高43.72%～76.95%、 5.55%～47.85%、 19.59%～43.54%，可溶性有机碳（DOC）显著降低6.35%～19.09%。EOC、 LFOC、POC均与SOC呈显著正相关，DOC与SOC不存在显著相关性。与雷竹纯林对照相比，碳库活度、碳库活度指数、碳库指数、碳库管理指数等在竹林养鸡系统中显著提高，氧化稳定系数显著下降。【结论】雷竹林下养鸡能够提高土壤碳库管理指数和土壤质量，显著改善表层土壤活性有机碳分布；较高的养殖密度可能影响凋落物输入，并通过频繁扰动破坏表层土壤结构，降低土壤水稳性，影响土壤有机碳积累；较高养殖密度下的适度休养或轮养可能是目前竹林养鸡过程中平衡经济效益和环境影响的有效途径。