长期施肥和秸秆还田对设施蔬菜土壤有机碳的影响

为了明确施肥和秸秆还田等措施对华北地区设施蔬菜土壤有机碳的影响,该研究以寿光设施蔬菜生产为对象,进行了连续11 a的长期定位试验,设置了对照(CK)、有机肥+秸秆还田(MS)、有机肥+优化氮肥(N1M)、有机肥+常规氮肥(N2M)、有机肥+优化氮肥+秸秆还田(N1MS)、有机肥+常规氮肥+秸秆还田(N2MS)6个处理,通过测定分析土壤有机碳含量、储量、有机物料碳转化效率、固碳速率等,探讨不同施肥和秸秆还田措施下土壤有机碳的变化规律。结果表明,施加有机肥+优化氮肥条件下,N1MS处理可以提高>30~60 cm土壤有机碳含量,比N1M处理显著提高了40.5%(P<0.05),而施加有机肥+常规氮肥条件下,施加秸秆的增碳效果不明显;N2M显著增加表层(0~30 cm)土壤有机碳含量(P<0.05),比N1M处理提升47.0%;在有机肥+秸秆还田条件下,0~30 cm土层土壤有机碳随着施氮量的增加而增加,增加量大小顺序为N2MS(106.5%)>N1MS(64.2%)>MS(39.9%);N2MS的土壤固碳速率在0~30和0~90 cm土层分别为1.85和3.74 t/(hm^(2)·a)。因此,只考虑表层(0~30 cm)土壤固碳是远远不够的,应重视设施蔬菜等集约农业生产方式的深层土壤固碳。施用氮肥有利于提高有机物料转换为土壤有机碳的效率,且随着氮肥量的增加,有机物料的碳转化效率明显提高。设施蔬菜生产中,由于有机肥投入水平较高,秸秆还田转化为土壤有机碳的效率反而降低,秸秆还田和氮肥之间并未显现出对土壤有机碳的正交互作用,应进一步优化肥料和秸秆投入方式和水平,在维持蔬菜高产的前提下提高资源利用效率。