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  华南农业大学学报  2018, Vol. 39 Issue (6): 39-46  DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2018.06.007

引用本文  

李晓庆, 赵承森, 孟雨田, 等. 玉米秸秆对不同有机碳含量的黑土有机碳库的影响[J]. 华南农业大学学报, 2018, 39(6): 39-46.
LI Xiaoqing, ZHAO Chengsen, MENG Yutian, et al. Effects of maize straw on organic carbon pool in different organic carbon with different contents of organic carbon in black soil[J]. Journal of South China Agricultural University, 2018, 39(6): 39-46.

基金项目

国家星火计划项目(2015GA670001);环保公益性行业科研专项(201309036);黑龙江省博士后科研启动金(LBH-Q13020)

通信作者

王宏燕(1963—),女,教授,博士,E-mail: why220@126.com 赵 伟(1971—),女,教授,博士,E-mail: 1137845207@qq.com

作者简介

李晓庆(1993—),女,硕士研究生,E-mail: 1844040196@qq.com

文章历史

收稿日期:2018-03-15
网络首发时间:2018-10-19 11:34:43
玉米秸秆对不同有机碳含量的黑土有机碳库的影响
李晓庆 , 赵承森 , 孟雨田 , 徐晴晴 , 陈琳 , 马晓伟 , 刘锡博 , 王宏燕 , 赵伟     
东北农业大学 资源与环境学院,黑龙江 哈尔滨 150030
摘要:【目的】 研究玉米秸秆不同添加量对不同有机碳含量的黑土土壤有机碳库的影响,为提高退化的黑土质量以及利用秸秆修复退化黑土提供重要参考。【方法】 通过室外培养法,在2种不同有机碳含量的黑土中添加不同量(w)的玉米秸秆(0.5%、1.5%和2.5%),研究黑土有机碳库中总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(ROC)、微生物量碳(MBC)、溶解性有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)、轻组有机碳(LFOC)、矿物结合态有机碳(MOC)、重组有机碳(HFOC)和惰性碳(IOC)的含量变化及各组分之间的相关关系。【结果】 不同添加量的玉米秸秆均可增加2种有机碳含量黑土的TOC、ROC、MBC、DOC、POC、LFOC、MOC和IOC含量,且对低有机碳含量的黑土提高效果更明显,但却降低了2种黑土的HFOC含量。土壤有机碳库各组分除LFOC和HFOC之外均与TOC具有极显著正相关关系,ROC、MBC、DOC和POC含量之间具有极显著相关性。【结论】 添加不同量玉米秸秆对2种有机碳含量的黑土均有一定的影响,高添加量秸秆施入可以有效提升高、低有机碳含量黑土的有机碳库组分,对低有机碳含量的黑土效果更好。在本试验玉米秸秆添加范围内,最佳添加质量分数为2.5%。
关键词黑土    玉米秸秆    有机碳组分    碳库    土壤修复    
Effects of maize straw on organic carbon pool in different organic carbon with different contents of organic carbon in black soil
LI Xiaoqing , ZHAO Chengsen , MENG Yutian , XU Qingqing , CHEN Lin , MA Xiaowei , LIU Xibo , WANG Hongyan , ZHAO Wei     
College of Resources and Environment, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China
Abstract: 【Objective】 To investigate the effects of different addition levels of maize straw on organic carbon pool of black soil with different organic carbon contents, and provide important references for improving the quality of degraded black soil and repairing with straw.【Method】 Different amounts (0.5%, 1.5%, and 2.5%) of maize straw were added to black soils with two different organic carbon contents by outdoor culture method to study the content changes of total organic carbon (TOC), readily oxidizable organic carbon (ROC), microbial biomass carbon (MBC), dissolved organic carbon (DOC), particulate organic carbon (POC), light fraction organic carbon (LFOC), mineral-bound organic carbon (MOC), high fraction carbon soil (HFOC) and inert organic carbon (IOC), and correlations among each component of the soil.【Result】 All three straw amounts applied increased the contents of TOC, ROC, MBC, DOC, POC, LFOC, MOC, and IOC in two black soils. The enhancing effects were more obvious on the soil with low organic carbon content than the soil with high organic carbon content. The HFOC contents of the two black soils decreased. All the components of soil organic carbon pool except LFOC and HFOC had highly significant positive correlations with TOC. Also the correlation relationships between ROC, MBC, DOC contents and POC content in each treatment were highly significant.【Conclusion】 All three straw adding amounts have certain effects on the black soils with two kinds of organic carbon contents. The application of high straw adding amount can effectively enhance the carbon pool component contents of two soils, especially the soil with low organic carbon content. In the range of straw adding amount, the best treatment is mass ratio 2.5%.
Key words: black soil    maize straw    organic carbon component    carbon pool    soil remediation    

由于多年来不合理的开发方式、耕作模式、粗放式经营以及自然环境的变化,东北黑土区土壤中有机碳大量损失,土壤肥力呈现整体退化的趋势,对我国的粮食安全产生了一定的威胁[1]。秸秆还田是解决秸秆大量焚烧问题、提高退化土壤碳储量和农业生态系统土壤肥力及作物生产力的有效管理手段,也是一种可持续耕作模式[2]。土壤碳库是陆地生态系统中最大且周转时间最长的碳储库,对碳循环、全球气候变化与温室效应有很重要的作用,其中发挥显著影响作用的是有机碳部分[3]。以往对土壤有机碳库组分的研究,主要是总有机碳和有机碳库中的一、二种有机碳的变化及其相互关系方面,表明土壤有机碳库中每一种碳库组分都能反映出土壤的某些生物活性和碳组分转化特征,但都只是从某些侧面来揭示的,并不能全面分析或解释土壤有机碳组分在土壤中起到有效作用的内在机理,而目前全面分析各种碳组分及其相互关系的研究还很少[4]。秸秆还田在提高土壤有机碳积累方面备受关注[5]。陈鲜妮等[6]的长期定位试验研究表明,秸秆直接还田既能明显提高土壤有机碳储量,也能显著改善土壤有机碳的质量和活性,还能够提高土壤有机碳组分含量。Zhang等[7]发现在一定范围内,有机碳含量随着秸秆添加量增加而增加,灌区玉米秸秆还田量小于9 000 kg·hm–2时, 秸秆每增加1 000 kg·hm–2,有机碳含量增加40 mg·kg–1。目前的报道多数集中于不同添加量秸秆对土壤易氧化有机碳、微生物量碳和溶解性有机碳含量的影响[8],而对稳定性碳库组分的研究较少。在不同的有机碳背景下,秸秆还田对土壤有机碳组分的影响尚不多见。而且以往在秸秆对土壤碳库组分的影响方面,主要研究总有机碳及不稳定性有机碳库中的二三种有机碳较多[9],全面研究分析土壤中各形式不稳定性碳和稳定性碳的较少。本研究采用室外培养法,以东北的黑土为对象,研究了不同的秸秆还田量对不同有机碳含量的黑土有机碳库组分含量变化及各组分之间的相关关系,有助于明确秸秆还田后固碳减排的机理,为提高秸秆合理资源化利用、促进东北地区黑土可持续发展和生态环境的保护等提供科学依据。

1 材料与方法 1.1 供试土壤

土壤1:土壤有机碳含量低的黑土,取自黑龙江省宾县;土壤2:有机碳含量高的黑土,取自黑龙江省绥化。在2个土壤样地均采用蛇形布点、多点混合的方法进行采样,采集0~20 cm的表层土壤。将采集的土壤样品风干并筛除植物残体及其他固体杂质,磨细,过2 mm筛,备用。供试土壤的基本理化性质见表1

表 1 试供土壤的基本理化性质 Table 1 The physical and chemical properties of the soils tested
1.2 供试秸秆

供试玉米秸秆取自黑龙江省哈尔滨市香坊农场试验田,粉碎过1 mm筛。供试玉米秸秆的全氮、全磷、全钾和碳含量分别为10.80、7.35、7.55和462.60 g·kg–1、pH为5.86。

1.3 试验设计

本试验始于2016年5月,采用室外盆栽培养,试验区设在东北农业大学实验区(45°44′25.18″N,126°43′22.50″E),该区为半湿润温带大陆性季风气候,年均气温3.6 ℃。培养期降水总量为436 mm,降雨期集中在7—8月份。

试验设2个试验因子:秸秆添加量和土壤有机碳含量。其中,秸秆添加量(w)取0.5%、1.5%和2.5%共3个水平,土壤有机碳含量取10.8和41.7 g·kg–12个水平,共设8个处理,分别为:土壤1(简称LCK)、土壤1+0.5%(w)玉米秸秆(LS1)、土壤1+1.5%(w)玉米秸秆(LS2)、土壤1+2.5%(w)玉米秸秆(LS3)、土壤2(HCK)、土壤2+0.5%(w)玉米秸秆(HS1)、土壤2+1.5%(w)玉米秸秆(HS2)、土壤2+2.5%(w)玉米秸秆(HS3),每个处理3次重复,双因素完全随机区组排列。将玉米秸秆按照0.5%、1.5%和2.5%的质量比分别与土壤1和土壤2均匀混合,灌装于塑料桶(高度27.9 cm,桶口直径33.4 cm,桶底直径25.2 cm)中,每桶装土壤15 kg,按照上述设计共装土壤24桶,置于试验区内,雨水与日照等同自然界情况。

试验持续培养150 d,共取7次土样,每次取样前调节土壤含水量(w)至25%,分别在第15、30、45、60、90、120、150 天取样,每次取样后依据随机区组法调换塑料桶。取回的样品一部分风干,一部分直接测微生物量碳,剩余置于冰箱4 ℃条件下保存。

1.4 测定指标与方法

土壤基本性质测定参照土壤农化分析方法[10]。秸秆的基础指标测定参照有机肥料常规测定方法;土壤总有机碳(TOC)含量的测定采用重铬酸钾外加热法[10];土壤易氧化有机碳(ROC)含量的测定采用333 mmol·L–1的K2MnO4氧化法[11],测定样品在波长565 nm下的光密度;土壤微生物量碳(MBC)含量的测定采用三氯甲烷熏蒸法[12],用TOC仪测定;土壤溶解性有机碳(DOC)含量的测定,称取5.00 g风干土,按水土质量比为2∶1添加双蒸水,在室温(25±1) ℃、180 r·min–1振荡30 min,再离心10 min (8 000 r·min–1) ,过0.45 μm微孔滤膜,收集滤液用于测定;土壤颗粒有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MOC)含量通过六偏磷酸钠分散法测定[13]w(POC)=颗粒物中有机碳含量×颗粒物占土壤质量的百分比,MOC含量采用差值法得出;土壤轻组有机碳(LFOC)和重组有机碳(HFOC)含量的测定采用土壤密度分组方法[14]w(LFOC)=轻组物中有机碳的质量比×轻组物占土壤的质量百分比,HFOC含量采用差值法得出;土壤惰性有机碳(IOC)含量的测定采用酸水解法[15],称取2.00 g过2 mm筛的风干土样于消煮管中,加入6 mol·L–1盐酸,在115 ℃条件下消煮16 h,样品冷却后用蒸馏水洗至中性,然后在55 ℃条件下烘干,研磨过180 μm筛,用重铬酸钾–外加热法测得的有机碳含量即为IOC含量。

1.5 数据分析

采用Excel 2007进行数据处理,用SPSS 22.0进行单因子方差分析(ANOVA)和Pearson相关性检验。

2 结果与分析 2.1 添加秸秆对2种黑土总有机碳含量的影响

培养150 d后各处理黑土的总有机碳含量如图1所示,在低有机碳含量土壤中,与LCK相比,秸秆处理土壤TOC含量增加了1.74%~32.92%,LS2和LS3处理都不同程度显著提高了土壤TOC含量(P<0.05)。其中LS3提高幅度最大,比LCK提高了5.79 g·kg–1。在高有机碳含量土壤中,与HCK相比,秸秆处理土壤TOC含量增加了2.42%~11.15%,HS3提高幅度最大,比HCK提高了4.68 g·kg–1。由此可见,施入2.5%的玉米秸秆对土壤TOC含量提高最多,且对低有机碳黑土TOC含量的提升效果更佳。

图 1 秸秆对不同土壤总有机碳(TOC)含量的影响 Fig. 1 Effect of straw on total organic carbon (TOC) content of different soil 各图中,凡是柱子上方标有相同小写字母者表示不同处理差异不显著(P>0.05,Duncan’s法)
2.2 添加秸秆对2种黑土有机碳库组分的影响 2.2.1 添加秸秆对2种黑土易氧化有机碳含量的影响

图2所示,各处理土壤ROC含量整体表现较为平缓,先逐渐上升后缓慢下降,最后趋于稳定。在低有机碳含量土壤中,LS1和LS2处理土壤ROC含量在第60 天达到最高值,分别是LCK的1.42和1.69倍(P<0.05);LS3处理土壤ROC含量在第45 天达到最高值,是LCK的1.66倍(P<0.05)。在高有机碳含量土壤中,HS2和HS3处理土壤ROC含量在第45 天达到最高值,分别是HCK的1.72和1.51倍(P<0.05);HS1处理土壤ROC含量在第60 天达到最高值,是HCK的1.22倍(P<0.05)。从整个培养期平均水平来看,HS3和LS3处理土壤的ROC含量最高,分别为13.08和5.63 mg·kg–1,分别是HCK的1.49倍、LCK的1.44倍(P<0.05)。因此,施用秸秆在短期内有利于土壤ROC的积累,对2种黑土的ROC含量提高幅度基本相同。可见添加2.5%秸秆处理的效果最好。

图 2 土壤易氧化有机碳(ROC)含量的变化 Fig. 2 Change of readily oxadizable carbon (ROC) content in soil
2.2.2 添加秸秆对2种黑土微生物量碳含量的影响

图3所示,各处理土壤MBC含量表现为先升高后降低趋于平缓的趋势,在第30~60 天增长幅度较大。在低有机碳含量土壤中,LS3处理土壤MBC含量在第45天达到最高值,是LCK的1.87倍(P<0.05),从整个培养期平均水平来看,LS1、LS2和LS3秸秆处理分别较LCK显著提高了49.65%、69.35%和78.05%(P<0.05);在高有机碳含量土壤中,HS3处理土壤MBC含量在第60天达到最高值,是HCK的1.75倍(P<0.05),从整个培养期平均水平来看,HS1、HS2和HS3处理分别较HCK显著提高了32.10%、45.88%和55.30%(P<0.05)。可以看出,对土壤MBC提升效果最好的是秸秆添加量为2.5%的处理,施用秸秆在短期内对土壤MBC含量的提高有促进作用,且秸秆对低有机碳含量黑土MBC含量的提高效果更好。

图 3 土壤微生物量碳(MBC)含量的变化 Fig. 3 Change of microbial biomass carbon (MBC) content in soil
2.2.3 添加秸秆对2种黑土溶解性有机碳含量的影响

图4所示,各处理土壤DOC含量呈现先升高后降低趋于平缓的趋势,与土壤MBC含量变化趋势相似,各处理土壤DOC含量第30~60天增长幅度较大。不同处理土壤DOC含量总体表现为秸秆添加量为2.5%处理>1.5%处理>0.5%处理。从整个培养期平均水平来看,在低有机碳含量土壤中,LS1、LS2和LS3秸秆处理分别较LCK显著提高了47.07%、62.95%和58.95%(P<0.05);在高有机碳含量土壤中,HS1、HS2和HS3秸秆处理分别较HCK显著提高了28.45%、40.73%和48.55%(P<0.05)。

图 4 土壤溶解性有机碳(DOC)含量的变化 Fig. 4 Change of dissolved organic carbon(DOC) content in soil
2.2.4 添加秸秆对2种黑土颗粒有机碳和矿物结合态有机碳含量的影响

培养150 d后,各处理黑土的颗粒有机碳和矿物结合态有机碳含量如图5所示,在低有机碳含量土壤中,LS1处理的土壤POC含量是LCK的80.53%,LS2和LS3均较LCK显著(P<0.05)提高,LS3处理土壤POC含量最高,达到4.27 g·kg–1,是LCK的1.87倍,LS2是LCK的1.31倍。LS3处理土壤MOC含量最高,可达到19.16 g·kg–1,是LCK的1.27倍,其次是LS2处理,其土壤MOC含量为17.79 g·kg–1,是LCK的1.18倍,LS1处理与LCK无显著差异。在高有机碳含量土壤中,所有处理均显著提高了土壤POC含量(P<0.05),其中HS1、HS2没有显著差异, 分别是HCK的1.56和1.54倍,HS3处理土壤POC含量最高,达到7.72 g·kg–1,是HCK的1.69倍。表明添加2.5%的秸秆对2种有机碳含量黑土提高POC含量效果最好,对土壤POC含量的增加有一定的积极作用。

图 5 秸秆处理对土壤颗粒有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MOC)含量的影响 Fig. 5 Effects of adding straw on the contents of particulate organic carbon (POC) and mineral bound organic carbon (MOC) in soil 各图中,相同柱子上方凡是标有相同小写字母者,表示秸秆不同处理间差异不显著(P>0.05,Duncan’s法)
2.2.5 添加秸秆对2种黑土轻组有机碳和重组有机碳含量的影响

培养150 d后,各处理黑土的轻组有机碳和重组有机碳含量如图6所示,添加秸秆均能显著(P<0.05)提高2种有机碳含量土壤LFOC的含量,提高幅度最大的均为添加秸秆2.5%的处理,HS3和LS3分别较CK提高了11.20和5.82 g·kg–1,是CK的155.39%和235.74%;LS1、LS2分别比LCK提高了60.36%和96.51%;HS1、HS2仅比HCK提高了25.29%和32.96%。添加不同量秸秆对于土壤HFOC含量的影响有所不同,在低有机碳含量土壤中,LS2和LS3处理和LCK没有显著差异,LS1处理显著降低了土壤HFOC含量,降低了12.81%。在高有机碳含量土壤中,各处理与HCK相比均显著(P<0.05)降低了土壤HFOC含量,HS1、HS2和HS3分别降低了16.33%、17.53%和22.70%。表明添加不同量秸秆可以增加2种黑土LFOC含量,对低有机碳含量黑土影响更大,还会减少高有机碳含量黑土的HFOC含量。

图 6 秸秆处理对土壤轻组有机碳(LFOC)和重组有机碳(HFOC)含量的影响 Fig. 6 Effects of adding straw on the contents of light fraction organic carbon (LFOC) and high fraction organic carbon (HFOC) in soil 各图中,相同柱子上方凡是标有相同小写字母者,表示秸秆不同处理间差异不显著(P>0.05,Duncan’s法)
2.2.6 添加秸秆对2种黑土惰性碳含量的影响

培养150 d后,各处理黑土的惰性碳含量如图7所示,在低有机碳含量土壤中,LS2和LS3处理土壤IOC含量与LCK差异显著(P<0.05),LS3处理的土壤IOC含量最高,达到13.89 g·kg–1,是LCK的1.26倍;LS2处理的土壤IOC含量为12.28 g·kg–1,是LCK的1.25倍;LS1处理的土壤IOC含量最低,只有10.83 g·kg–1,是LCK的87%。在高有机碳含量土壤中,HS3处理土壤IOC含量最高,达到26.75 g·kg–1,是HCK的1.06倍,HS1和HS2处理与HCK相比差异不显著。说明添加2.5%秸秆对提高低有机碳含量土壤IOC含量起到了良好的促进作用。

图 7 秸秆处理对土壤惰性碳 (IOC) 含量的影响 Fig. 7 Effect of adding straw on inter organic carbon (IOC) content in soil 各图中,柱子上方凡是标有相同小写字母者,表示秸秆不同处理间差异不显著(P>0.05,Duncan’s法)
2.3 不同秸秆添加量下2种黑土有机碳和碳库组分的相关性分析

通过相关分析(表2)可以看出,土壤ROC、MBC、DOC、POC、IOC及MOC与TOC之间存在极显著正相关关系,土壤LFOC与TOC之间存在显著正相关关系,HFOC与TOC相关性不显著。另外,土壤不稳定性有机碳库中的ROC、MBC、DOC、POC之间均存在着极显著的相关性。土壤稳定性有机碳库中,IOC与MOC的相关性也达到了极显著水平。综合分析,利用土壤ROC、POC、IOC和MOC可以很好地表征土壤TOC的变化。

表 2 土壤有机碳库组分相关性分析1) Table 2 Correlation analysis among the components of soil organic carbon pool
3 讨论与结论

土壤有机碳的积累与新鲜有机物的输入密切相关,其分解和积累的变化将直接影响全球的碳循环[16]。本试验添加粉碎秸秆后,可提高土壤有机碳的稳定性和固碳潜力,这与张鹏鹏等[17]报道一致,因为秸秆具有显著的稳温降温、保水作用,有利于土壤TOC的储存[9]。本研究表明施用秸秆能提高土壤TOC的含量,对低有机碳含量黑土效果更好。由于高有机碳含量黑土背景值较高,虽然自身微生物活性较高,但有机碳消长存在滞后性。

土壤ROC是土壤中活性较高的部分,具有易氧化、易分解的特性,可以在初期快速反映土壤TOC的变化。李新华等[9]研究表明玉米秸秆添加能够提高土壤ROC含量,与本研究结果一致。土壤MBC是土壤里活的微生物体内包含的有机碳,是土壤有机碳中最易变化和最活跃的有机碳[4]。本试验中添加秸秆可提高土壤MBC含量,添加2.5%(w)秸秆对2种黑土MBC含量提高效果最好。因为秸秆粉碎还田后,渐渐开始腐解,这为土壤微生物生存提供了营养成分,可以短期内提高土壤MBC含量。秸秆还田提高了土壤微生物活性,进而提高土壤MBC含量,这与前人研究结果[18]一致。本研究中,土壤DOC和MBC含量变化趋势相似,可能由于当地环境温度逐渐升高,影响了土壤微生物活性和水分流动,从而改变了土壤DOC含量。有研究者认为DOC和微生物活性密切相关[19],主要是由于DOC受微生物活动影响,较大程度上决定微生物活性和数量。本研究中,土壤ROC、MBC和DOC含量均随着培养时间增加呈现先升高后下降趋于平缓的趋势,这可能是秸秆中易分解转化为碳的部分已基本分解彻底,土壤中活性物质减少并趋于稳定的缘故。秸秆的添加能显著提高2种有机碳黑土POC含量,其中2.5%(w)秸秆处理效果最佳。土壤POC主要来源于新鲜的动植物残体和腐殖化有机物之间暂时的有机碳,且对低有机碳含量黑土提升效果更佳。它比土壤TOC更易受土地利用方式的影响,对土壤碳固存的影响具有重要意义。于建光等[20]的研究也表明,施用秸秆后表层土壤中POC含量有增加的趋势。这种变化可能是因为秸秆腐解过程中增加了新鲜植物残体和腐殖化有机物之间的过渡产物,对POC有补给作用。POC对土壤微团聚体有物理化学保护作用,有利于土壤有机碳的固定和积累[21],秸秆覆盖下表层土壤POC对TOC变化具有重要贡献[22]。土壤LFOC是土壤碳库中活性较大的碳,是土壤碳库质量的重要指标,是良好的指示土壤有机碳变化的指标[23],但也有研究者认为LFOC不适合做早期土地利用变化的指示指标[24]。本研究中添加秸秆提高了土壤LFOC含量,且与秸秆添加量成正比,原因可能在于作物秸秆主要由抗分解的多酚和木质素组成,有利于土壤LFOC的积累[25]。有研究表明,秸秆对垄沟种植土壤具有明显增加POC和LFOC含量的趋势[26],与本研究结果存在一致性,说明秸秆腐解产生的活性物质对土壤POC和LFOC产生了共性正激发效应。增加土壤中的IOC含量,可以将碳更有效地储存到土壤中,更有效地减缓土壤中TOC的分解和减少[27]。本试验中,添加秸秆能显著提高2种黑土IOC的含量。张俊华等[28]研究表明,适当将玉米秸秆归还土壤,是增加土壤IOC的有效途径。

本试验的相关性分析表明,土壤TOC含量与ROC、MBC、DOC和POC含量呈极显著正相关,与LFOC含量显著正相关,与相关研究结果 [29-30] 一致,其中ROC、MBC、DOC和POC含量之间均具有极显著相关性,表明各不稳定性有机碳库组分能很好地反映TOC、ROC、MBC、DOC和POC含量的变化。其中土壤ROC、POC含量的变化是不同秸秆添加量下黑土有机碳变化最重要的影响因子。土壤TOC与IOC及MOC之间呈极显著相关,与HFOC相关性不显著。说明土壤稳定性碳库中的IOC和MOC较大程度上依赖于TOC。IOC含量和MOC含量呈极显著正相关性,可能主要是由于土壤IOC以MOC的形式存在。土壤ROC、MBC、DOC、POC含量和土壤IOC和MOC含量呈极显著的相关关系,可能是因为土壤碳库中部分稳定性有机碳的形成来源于微生物对有机碳的再合成[31]

与无秸秆添加相比,添加秸秆处理提高了土壤有机碳、易氧化有机碳、微生物量碳、溶解性有机碳、颗粒性有机碳、轻组有机碳、矿物结合态有机碳和惰性碳含量,有利于土壤碳库的固持,在本试验添加秸秆比例范围下,以添加2.5%(w)秸秆为提高东北地区黑土土壤有机碳组分的最佳方案。本试验只对不同秸秆添加量下2种有机碳含量黑土150 d的土壤有机碳库组分含量变化进行了分析,为了更完善地探讨秸秆对退化黑土有机碳组分的影响,应实施长期观测,并对设置更多的秸秆添加比例的黑土加以研究,有利于农业废弃物高效利用以及退化黑土的修复。

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