秸秆与氮肥配比对农田土壤内外源碳释放的影响

秸秆配施氮肥调节C/N比不仅影响外源秸秆的矿化,也影响内源土壤有机碳(SOC)的分解(即激发效应),因此研究秸秆与氮肥配比对土壤内外源有机碳分解的影响,对于农田温室气体减排和土壤肥力提升具有双重意义.本研究以山东桓台农田土壤为研究对象,为了探究秸秆与氮肥的配比对秸秆与SOC分解的影响,在不同氮肥水平下,采用13C标记玉米秸秆进行室内土壤培养32周,设置4个处理:CK、秸秆(S)、秸秆+低量尿素(SN1)和秸秆+高量尿素(SN2).在整个培养期进行16次动态取样,借助13C两元线性模型,拆分土壤释放CO2中源于秸秆和SOC的比例.结果表明,随着培养时间的进行,SOC分解对土壤释放CO2的贡献呈先减少后升高的趋势,相反,秸秆矿化对土壤释放CO2的贡献呈先升高后减少的趋势,到培养期末,SOC和秸秆分解对土壤CO2释放的贡献分别为0.84~0.86和0.14~0.16;在整个培养期,施氮对秸秆累计分解的影响呈先增加后减少的趋势,高氮和低氮施用对秸秆分解的促进程度最高分别为15.8%和7.9%,经历整个培养期,低氮抑制秸秆幅度达到7.1%,而高氮呈轻度促进秸秆分解的趋势(0.7%).在整个培养期,秸秆配施不同氮量对SOC矿化的激发效应程度呈先升高后降低趋势,在第7 d取样达到最高为55%~148%,并且随着施氮量增加而升高,随着培养时间的进行,各处理的激发效应程度趋于相等,约为50%.因此,秸秆配施氮肥调节C∶N不仅影响外源秸秆对SOC的贡献,也影响内源SOC的分解,进而影响土壤碳的固持,经过整个培养期,土壤残留秸秆碳不能完全补偿因激发效应导致SOC的损失,导致SOC库的净亏损.