小麦与秋豆秸秆配施对土壤有机碳固持的影响

摘要

为揭示麦秸与豆科秸秆配合还田对黑垆土有机碳固持的影响,尝试引入了自然δ13C技术并结合双指数模型方法,选取常年种植玉米的C4土壤,设不添加秸秆(CK)、添加小麦秸秆(W)、添加秋豆秸秆(L)、小麦秋豆秸秆组合添加(W+L)4个处理,进行了80 d的恒温控湿室内培养试验.结果表明:培养结束后,秸秆添加处理(W+L、L、W)显著提高了CO2累积释放量和有机碳含量,分别比CK高5.63、2.90、2.60倍和22.3％、10.7％和12.5％;W+L处理显著提高了土壤微生物量碳及微生物熵,分别比CK高39.5％和15.6％;同时W+L、L、W处理也提高了土壤惰性碳库及其占总有机碳的比例,分别比CK高2.82、0.756、1.98倍和2.27、0.569、1.64倍.较W处理,W+L处理的CO2累积释放量、惰性碳库及其在土壤碳库所占比例和微生物量碳及微生物熵均明显增加,增加幅度分别为84.4％、28.1％、23.9％、25.3％和14.5％;同时,W+L处理明显提高了碳库中来自秸秆的新碳含量(Cstraw)及其所占比例(f),分别比W高86.5％和79.8％,且两种秸秆组合的土壤累积矿化量、有机碳含量和微生物量碳氮都表现出"加和效应".综上,相比于禾本科作物秸秆单独还田,配施豆科绿肥秸秆会大幅提高土壤有机碳矿化量,同时仍能形成更多来自秸秆的新碳和增加土壤碳库稳定性,有利于土壤有机碳固持,且两种秸秆组合的"加和效应"在土壤固碳过程中发挥重要作用.