施肥和秸秆还田对红壤水稻土有机碳分布变异及其矿化特性的影响

【摘要】：利用始于1990年的湖南桃园红壤水稻土长期定位试验,研究了长期施肥和秸秆还田对红壤水稻土剖面有机碳含量和δ13C值分布,有机碳密度和变异幅度,以及有机碳矿化特性的影响。结果表明,长期施肥和秸秆还田使红壤稻田土壤表层有机碳含量显著升高,秸秆还田对有机质的累积作用明显优于仅施化肥处理。施肥或秸秆还田使0~25 cm和0~50 cm土层的有机碳密度均明显提高,且有机碳变异幅度也明显增大。0~10 cm表层土壤δ13C值与对照的差异最大,而施化肥或秸秆还田处理之间的差异不大。各施肥处理土壤有机碳在培养初期的矿化速率较大,并在1~3周内迅速降低且逐渐达到稳定状态。秸秆还田使各处理有机碳矿化速率的提高较明显,各处理的平均矿化速率为CO2 47.75~31.16 ml/(kg.d),稳定矿化速率为CO2 40~60ml/(kg.d),12周培养期内累积矿化量大小为CK+CNP+CN+CNPK+CNPNPKNNKCK。长期施化肥和秸秆还田,均使土壤有机碳的累积矿化量提高,而秸秆还田作用更明显。因此,长期施肥和秸秆还田作为土壤有机碳累积的途径,有利于提高红壤水稻土的养分供应能力,并且能够维持稻田生态系统有机碳库的缓冲性和长期稳定性。 【作者单位】： 中国科学院南京土壤研究所;中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室;中国环境科学研究院;
【关键词】： 施肥 秸秆还田 水稻土 有机碳 分布 变异 矿化
【基金】：国家重点基础研究发展规划项目(2005CB121108) 中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW-407)资助
【分类号】：S151.9
【正文快照】： 土壤有机碳库在维持土壤肥力和农业生态系统稳定方面有着重要作用。作为全球生态系统中最大的碳库,有机碳固定和矿化过程对全球大气CO2浓度起到重要的调节作用[1-3]。红壤是我国亚热带地区重要的土壤资源,在长期水耕熟化过程中发育而成的红壤水稻土在南方稻作区分布很广[4]。

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