秸秆源性碳在黑土和褐土中的转运及其对氮肥的响应

采用室内培养结合同位素^(13)C标记技术,探讨了添加小麦秸秆和氮肥后黑土和褐土的碳素矿化特征,分析了土壤原有碳(C_(s))和秸秆源性碳(C_(str))在土壤不同有机碳组分(轻组、闭蓄态组分、重组)中的转运特征。结果表明:土壤培养过程是碳矿化损失的过程,施氮肥对黑土和褐土中碳矿化均有一定的抑制效应,褐土中该抑制效应在施秸秆时较不施秸秆时更显著。土壤有机碳组分中C_(s)损失率表现为由高到低依次为重组、闭蓄态组分、轻组,施秸秆使黑土重组C_(s)损失率由2.83%增加至5.53%(P<0.05),使褐土闭蓄态组分中C_(s)损失率由1.86%减少至0.82%(P<0.01)。随培养时间的进行,土壤轻组中C_(str)经降解逐渐向闭蓄态组分和重组中转移,180 d后转移缓慢;至培养结束(300 d)时,C_(str)总残留率在黑土与褐土之间无显著差异,轻组中C_(str)残留率为褐土(4.98%~8.52%)显著高于黑土(1.71%~2.47%)。与不施氮相比,施氮处理使褐土轻组的C_(str)残留率增加了近一倍。综上,施氮肥对黑土和褐土中碳矿化均有一定的抑制效应,重组是土壤碳损失的主要来源,添加秸秆对黑土重组的碳矿化有激发效应,而对褐土闭蓄态组分的碳矿化有抑制作用。褐土轻组中外源秸秆的降解程度低于黑土,并且施氮肥抑制其降解。