秸秆还田模式对小麦-玉米轮作体系土壤有机碳固存的影响

摘要

为解决麦玉轮作体系小麦秸秆直接粉碎还田存在的弊端,基于多年麦玉秸秆还田定位试验,筛选高产-节本-地力提升为一体的还田模式.选择4种还田模式,即小麦玉米秸秆均不还田(WN-MN,CK1)、小麦玉米秸秆均粉碎还田(WC-MC,CK2)、小麦高留茬还田(WH-MN)和小麦高留茬-玉米粉碎还田(WH-MC)为研究对象,比较其产量表现、土壤有机碳贮量盈亏、碳库管理指数等指标,评价将小麦秸秆粉碎还田改成高留茬还田后形成的还田模式与两季秸秆均粉碎还田的优劣.结果表明,与WN-MN相比,WC-MC和WH-MC的土壤碳储量分别增加24.23％和16.05％;与试验开始前土壤有机碳储量相比,4种还田模式的土壤碳固持为–0.83～6.14 Mg·hm–2;维持土壤初始碳储量水平的最小碳投入量为4.06 Mg·hm–2·a–1.各处理不稳定有机碳组分的含量随着土层加深呈下降趋势.与WN-MN相比,WC-MC、WH-MC和WH-MN显著增加了0～20 cm表层不稳定碳组分的含量;WC-MC和WH-MC也显著增加了各土层的碳库管理指数.2015—2016周年产量,WC-MC、WH-MC平均较其他两个处理分别增加了34.5％、20.1％;2016—2017周年产量,以WH-MC最高,较其他处理平均高出11.1％.小麦高留茬-玉米粉碎还田模式下土壤有机碳储量、不稳定有机碳组分、碳库管理指数和作物产量均较高,且节本增效,表明该模式有利于关中平原麦玉轮作体系粮食生产可持续发展.