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Structural Stability and Accumulation of Organic Matter in Some Soils under Cashew Tree Orchards in the Department of Touba in North-West Cote d’Ivoire
1
作者 Alui Konan Alphonse Ballo Koffi Celestin +1 位作者 Kouassi Kouakou Joselin Yao-Kouame Albert 《Open Journal of Soil Science》 2020年第5期181-193,共13页
Degradation of the physical quality of the soil is a common problem encountered in agrosystems, particularly in the case of open field cropping systems in the northern areas of C&#244;te d’Ivoire. Thus, the struc... Degradation of the physical quality of the soil is a common problem encountered in agrosystems, particularly in the case of open field cropping systems in the northern areas of C&#244;te d’Ivoire. Thus, the structural stability of the soil, which is a good indicator of the sensitivity to threshing and to water erosion in relation to the accumulation of organic matter, was evaluated in two types of soil (Ferralsol and Cambisol) in cashew orchards, in two villages (Mahana and Sanankoro) producing cashew nuts, located the Department of Touba in the North West of C&#244;te d’Ivoire. The objective of this study is to develop new technical routes that are better suited to further promote the sequestration of organic carbon in the soil. Soil samples were taken from open soil profiles at the two chosen sites to allow laboratory analyzes. The results indicate that the surface horizon of Cambisol (site 1) is more stable (Is = 0.78) than that of Ferralsol (site 2;Is = 1.08) with nevertheless relatively small thicknesses of horizons. The median horizons and those of depth, indicate a mediocre stability (Is vary from 1.03 to 1.62). In terms of the quantity of organic carbon, the estimated values vary from 1.96 to 4.53 t&sdot;ha&minus;1 for Cambisol (site 1) and from 1.44 to 3.46 t&sdot;ha&minus;1 for Ferralsol (site 2). These values remain relatively low especially at the level of the median horizons and those located in depths. Statistical tests have shown a very highly significant and negative association between the structural stability of soils and the amount of organic carbon in the different horizons. The relationship implies that organic carbon plays an important role in the structural stability of soil horizons under cashew tree orchards. 展开更多
关键词 structural stability organic carbon soilS CASHEW Cote d’Ivoire
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东北半干旱黑土区玉米秸秆还田方式对土壤水溶性有机碳含量及其组分的影响
2
作者 高盼 申慧波 +5 位作者 王宇先 蔡姗姗 徐莹莹 杨慧莹 王晨 张巩亮 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期127-135,共9页
为明确不同秸秆还田方式下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对无秸秆还田(CK)、秸秆覆盖还田(FG)、秸秆翻埋还田(FM)处理下土壤有机碳(SOC)含量及水溶性有机碳(WSOC)含量及其结构特征进行... 为明确不同秸秆还田方式下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对无秸秆还田(CK)、秸秆覆盖还田(FG)、秸秆翻埋还田(FM)处理下土壤有机碳(SOC)含量及水溶性有机碳(WSOC)含量及其结构特征进行分析。结果表明:(1)与CK相比,FM处理0~40 cm土层SOC含量提高7.87%~29.54%,FG处理0~30 cm土层SOC含量增加1.91%~18.61%,30~40 cm土层SOC含量降低7.67%;FM和FG处理0~40 cm土层土壤WSOC含量分别提升13.42%~39.42%和0.28%~26.34%。(2)通过WSOC三维荧光光谱发现,各土层CK(Ex/Em=300/34、Ex/Em=300/340、Ex/Em=240/340、Ex/Em=300/340)处理WSOC荧光特征峰为溶解性微生物代谢产物和类色氨酸蛋白质物质荧光峰;FM(Ex/Em=340/430、Ex/Em=340/430、Ex/Em=340/435、Ex/Em=340/435)和FG(Ex/Em=270/440、Ex/Em=270/435、Ex/Em=340/435、Ex/Em=340/430)处理为类腐殖酸类物质荧光特征峰,腐殖化程度较高,结构较为复杂;荧光区域积分表明,FM和FG处理类腐殖酸类物质(Ⅴ)和富里酸类物质(Ⅲ)的积分百分比分别较CK增加12.18%~27.39%、11.98%~30.72%和3.96%~5.73%、2.99%~5.40%。(3)土壤WSOC包含两个组分,C1(Ex/Em=340/435,270/435)组分为类腐殖酸类物质,C2(Ex/Em=290/345,240/345)组分为溶解性微生物代谢产物和类色氨酸蛋白质物质;F max值结果表明,0~40 cm土层的C1组分相对含量表现为FM>FG>CK,表明秸秆翻埋还田更有助于土壤中营养物质含量增加和形成更高分子量的有机物。综上,不同秸秆还田方式均可提升SOC和土壤WSOC含量,增加腐殖化程度,加强土壤的供肥能力,翻埋还田处理提升作用更为显著。 展开更多
关键词 秸秆还田方式 土壤有机碳 水溶性有机碳 荧光结构 东北黑土区
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膨润土与秸秆配施对根区土壤有机碳化学结构和酶活性的影响
3
作者 崔雪梅 米俊珍 +4 位作者 刘景辉 赵宝平 张兰英 吴胜 胡可欣 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期8-14,共7页
为揭示膨润土与秸秆配施后土壤有机碳及其化学结构特征,选取黄土高原旱作区3年田间定位试验中的秸秆还田(S)、单施膨润土(B)、膨润土配施秸秆(H)、不施膨润土和秸秆不还田(CK)4个处理,研究膨润土与秸秆配施对根际土壤有机碳含量、有机... 为揭示膨润土与秸秆配施后土壤有机碳及其化学结构特征,选取黄土高原旱作区3年田间定位试验中的秸秆还田(S)、单施膨润土(B)、膨润土配施秸秆(H)、不施膨润土和秸秆不还田(CK)4个处理,研究膨润土与秸秆配施对根际土壤有机碳含量、有机碳化学结构和酶活性的影响。结果表明:施用膨润土和秸秆均能不同程度提高土壤有机碳含量,其中H处理较CK显著提高了19.65%。与CK相比,仅有H处理显著增加了烷基碳和烷氧碳的相对含量和脂族碳/芳香碳值,分别提高了25.53%、18.00%和50.98%;仅有H处理芳香性显著降低了30.93%;与CK相比,各处理增加了烷基碳/烷氧碳值,增幅为5.26%~17.54%,差异不显著;各处理降低了羧基碳和芳香碳相对含量,降幅分别为24.50%~38.19%和1.29%~21.97%,差异不显著。与CK相比,S、B和H处理蔗糖酶活性显著提高12.63%~33.16%;β-葡萄糖苷酶活性显著提高10.72%~45.56%;锰过氧化物酶活性显著提高25.10%~70.98%。相关性分析表明,土壤蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶和锰过氧化物酶活性均与有机碳含量、烷基碳含量和烷基碳/烷氧碳值呈正相关,与羧基碳和芳香性呈负相关。综上所述,膨润土与秸秆配施能够提高土壤有机碳含量,提高土壤酶活性,增加活性有机碳含量,使土壤有机碳分子活化,有利于改善黄土高原旱作区土壤状况。 展开更多
关键词 膨润土 秸秆还田 土壤有机碳 有机碳化学结构 酶活性
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东北典型黑土区土壤有机碳结构特征及其影响因素
4
作者 朱张羽 方华军 +4 位作者 沈菊培 韩丽丽 宋晓桐 刘四义 张丽梅 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第21期9815-9825,共11页
土壤有机碳化学结构对土壤固碳与肥力的形成具有重要意义。为探究东北典型黑土区土壤有机碳的结构特征及其影响因素,利用13C核磁共振技术研究了海伦、齐齐哈尔、长春和沈阳四个区域典型土壤有机碳的化学组成,分析了其与土壤物理、化学... 土壤有机碳化学结构对土壤固碳与肥力的形成具有重要意义。为探究东北典型黑土区土壤有机碳的结构特征及其影响因素,利用13C核磁共振技术研究了海伦、齐齐哈尔、长春和沈阳四个区域典型土壤有机碳的化学组成,分析了其与土壤物理、化学性质及气候因子的关系。结果表明,来自4个不同区域土壤有机碳的组成和结构有显著差异,海伦地区的土壤有机碳有较低的烷基碳比例(30.62±0.95)%、烷基指数(A/OA)(0.96±0.06)以及疏水性指数(HB/HI)(1.00±0.03),其有机碳化学性质更为活泼,而沈阳地区的烷基碳比例(42.42±1.03)%、A/OA(1.53±0.03)以及HB/HI(1.40±0.04)指数均最高。长春和齐齐哈尔地区的烷基碳比例、A/OA以及HB/HI指数值则介于海伦和沈阳之间。土壤有机碳、全氮含量与烷基碳比例、A/OA、HB/HI呈显著负相关(P<0.01),与含氧烷基碳、羰基碳比例显著正相关(P<0.01)。同时,A/OA、HB/HI与年平均气温呈显著正相关(P<0.01)。结果表明,沈阳地区由于具有较高的年均温,加速了土壤有机碳的分解使得烷基碳比例增加,腐殖化程度提高,惰性增强,结构更为稳定,但其中的活性有机碳积累较少。相反,海伦地区由于气候冷凉,土壤的活性有机碳组分含量更高,性质更为活泼,未来气候变暖下可能会加速有机碳的分解,因此更应关注这些地区的有机碳库的变化和增碳措施的实施。研究结果为准确评估东北典型黑土区土壤的有机碳稳定性及碳循环提供了重要参考。 展开更多
关键词 东北黑土区 土壤有机碳结构 13C核磁共振 碳稳定性
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长期棉秆还田对土壤有机碳化学结构的影响
5
作者 康博 张军 +1 位作者 唐鹏飞 张凤华 《北方园艺》 CAS 北大核心 2024年第10期78-84,共7页
以棉花秸秆为试材,采用傅里叶红外光谱(FTIR)分析方法,用盐碱化荒地作为对照(0年),设置棉花秸秆还田5、10、15、20年棉田4个处理,研究棉秆还田条件下土壤有机碳(SOC)化学结构的变化趋势,以期为研究外源有机物添加下土壤有机碳固持提供... 以棉花秸秆为试材,采用傅里叶红外光谱(FTIR)分析方法,用盐碱化荒地作为对照(0年),设置棉花秸秆还田5、10、15、20年棉田4个处理,研究棉秆还田条件下土壤有机碳(SOC)化学结构的变化趋势,以期为研究外源有机物添加下土壤有机碳固持提供参考依据。结果表明:长期棉秆还田显著提升了土壤有机碳含量和20~40 cm土层土壤含水率,降低了土壤电导率。随棉秆还田年限的延长,土壤有机碳脂族性呈现出先升高后降低的趋势,还田15年最高。还田20年土壤有机碳芳香性升高,有机碳结构由简单变为复杂。总体来看,长期棉秆还田使土壤有机碳化学结构简单化。 展开更多
关键词 棉秆还田 土壤有机碳 红外光谱 官能团 稳定性
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水稻秸秆炭施用对水稻土团聚体稳定性及其碳氮分布的影响
6
作者 吴嘉俊 童文彬 +5 位作者 江建锋 杨海峻 李子川 徐城建 林洲源 柴彦君 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期457-468,共12页
[目的]水稻长期种植过程中大量化肥施用导致土壤结构变差,研究不同用量水稻秸秆生物炭和化肥配施对水稻土结构和碳、氮分布的影响,探索稻田优化施肥管理方式。[方法]水稻田间试验在浙江衢州进行,试验设不施肥对照(CK)、常规施肥处理(NPK... [目的]水稻长期种植过程中大量化肥施用导致土壤结构变差,研究不同用量水稻秸秆生物炭和化肥配施对水稻土结构和碳、氮分布的影响,探索稻田优化施肥管理方式。[方法]水稻田间试验在浙江衢州进行,试验设不施肥对照(CK)、常规施肥处理(NPK)以及常规施肥基础上添加22.5 t/hm^(2)(NPK+1%B)、45 t/hm(NPK+2%B)和90 t/hm^(2)(NPK+4%B)水稻秸秆炭处理,共5个处理。水稻收获后采集0-20 cm土层样品,测定土壤及不同粒级团聚体(>2、0.25~2、0.053~0.25和<0.053 mm)的有机碳和全氮含量,评价团聚体的稳定性。[结果]与NPK处理相比,施用水稻秸秆炭4年后,土壤>0.25 mm粒级团聚体含量提高了2.43%~7.99%,<0.25 mm粒级团聚体含量降低了2.93%~9.63%,土壤有机碳和全氮含量分别提高了16.40%~45.16%和14.67%~36.69%,各指标的变幅均以NPK+4%B处理最大。与NPK处理相比,秸秆炭处理土壤中>2 mm粒级团聚体中的有机碳和全氮含量分别提高了23.96%~70.87%和19.44%~47.56%,0.25~2 mm粒级团聚体中分别提高了21.87%~49.27%和17.18%~37.47%,增幅均以NPK+4%B处理最高,而0.053~0.25和<0.053 mm粒级团聚体中的有机碳和全氮含量无显著差异(P>0.05),说明施用水稻秸秆炭4年后,增加的土壤有机碳和全氮主要积累在>0.25 mm粒级团聚体中。与NPK处理相比,秸秆炭处理水稻土C/N值提高了2.40%~5.69%,但各处理间差异不显著,而4个粒级团聚体的土壤C/N值均显著提升,且均以NPK+4%B处理提高效果最好。此外,施用水稻秸秆炭提高了>2和0.25~2 mm粒级团聚体的碳、氮贡献率6.54%~17.43%、3.67%~7.28%和5.16%~11.55%、0.57%~1.83%,降低了0.053~0.25和<0.053 mm粒级团聚体的碳、氮贡献率7.25%~29.27%、15.93%~33.68%和10.26%~26.80%、12.61%~30.78%(P<0.05)。[结论]施用水稻秸秆炭能够迅速显著提高水稻土有机碳和全氮含量,增加>0.25 mm粒级团聚体质量占比,提高>2 mm粒级团聚体中有机碳的贡献率,降低<0.25 mm粒级团聚体中有机碳和全氮贡献率,且其影响幅度与水稻秸秆炭施用量呈正比。由此可见,施用水稻秸秆炭能在一定程度上改善水稻土结构,提高水稻土碳、氮固持潜力,对保证水稻土结构稳定性和维持水稻持续高产具有重要意义。 展开更多
关键词 水稻土 水稻秸秆炭 团聚体稳定性 有机碳 全氮 土壤碳氮比
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寒旱区不同秸秆还田方式对土壤团聚体稳定性和有机碳组分含量的影响
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作者 谢世兴 刘雪玲 +5 位作者 刘晨 和江鹏 赵海超 刘松涛 卢海博 黄智鸿 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1-10,共10页
为了明确春玉米秸秆还田对低温缺水条件下农田土壤团聚体及其有机碳组分的影响,并为冀西北寒旱区春玉米秸秆还田方式提供科学依据,田间设置秸秆还田翻耕(JF)、秸秆还田旋耕(JX)、大垄轮播秸秆还田(JL)3种还田方式,以秸秆不还田为对照(C... 为了明确春玉米秸秆还田对低温缺水条件下农田土壤团聚体及其有机碳组分的影响,并为冀西北寒旱区春玉米秸秆还田方式提供科学依据,田间设置秸秆还田翻耕(JF)、秸秆还田旋耕(JX)、大垄轮播秸秆还田(JL)3种还田方式,以秸秆不还田为对照(CK),分析秸秆还田方式对土壤不同粒径团聚体分布、稳定性及有机碳组分含量的影响。结果表明:在0~20 cm土层,各还田方式均能显著提高1.00~2.00 mm团聚体占比,JX处理显著提高>5.00 mm团聚体占比。JX处理土壤团聚体平均重量直径(MWD)最高,团聚体稳定性较强,JL和JX处理显著提高2.00~5.00 mm团聚体占比,JL处理土壤团聚体几何平均直径(GMD)较高。各还田方式对土壤MWD和GMD分别提高了10.32%~15.46%和16.23%~18.35%,均能增加土壤团聚体稳定性。土壤各粒径团聚体有机碳含量在42.88~54.72 g·kg^(-1)之间,JL处理显著提高2.00~5.00、0.50~1.00 mm团聚体有机碳含量,增幅大于其它两种还田方式。各还田方式土壤各粒径团聚体活性有机碳含量在4.18~8.29 g·kg^(-1)之间,各团聚体活性有机碳含量均高于CK;秸秆还田均能提高1.00~2.00、0.50~1.00 mm团聚体黑碳含量,JF和JX处理提高>5.00、2.00~5.00 mm团聚体黑碳含量;JL处理提高>5.00、2.00~5.00、1.00~2.00、0.25~0.50 mm团聚体腐殖质碳含量。各还田方式对0~20 cm土层有机碳含量提高幅度高于20~40 cm土层,CK和JF处理团聚体腐殖质碳含量20~40 cm土层高于0~20 cm土层。CK、JF和JX处理>5.00、2.00~5.00、1.00~2.00 mm团聚体黑碳含量在0~20 cm土层最高。综合分析冀西北部寒旱区适宜采用春玉米大垄轮播秸秆还田方式。 展开更多
关键词 秸秆还田方式 土壤团聚体 稳定性 粒径分布 有机碳组分 春玉米
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不同开垦条件下土壤腐殖质光谱和热重特征分析
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作者 宋鸽 胥智强 +1 位作者 孙静思 赵雪宁 《中国农学通报》 2024年第27期60-68,共9页
本研究综合分析了腐殖质的生理活性、化学组成及其与土壤管理实践之间的关系。探讨了腐殖质在促进植物生长、改善土壤质量以及作为生物刺激剂的潜力。研究分别从不同类型土壤样品中提取土壤腐殖质(HS)并研究其光谱学和热重特征,比较开... 本研究综合分析了腐殖质的生理活性、化学组成及其与土壤管理实践之间的关系。探讨了腐殖质在促进植物生长、改善土壤质量以及作为生物刺激剂的潜力。研究分别从不同类型土壤样品中提取土壤腐殖质(HS)并研究其光谱学和热重特征,比较开垦因素对土壤HS化学组成和分子结构特征的影响。利用扫描电镜观察土壤HS微观形貌、紫外—可见漫反射光谱分析紫外特征参数SUVA_(254)和E_(4)/E_(6)的变化、红外光谱分析特征吸收峰的强度以及利用热重分析研究芳香族和脂肪族结构含量的变化。结果表明:HS微观形貌不均匀,表面凹凸不平,存在一些细小颗粒,比表面积较大,开垦因素对黑土HS微观形貌特征的影响相对较小,而对灰土HS微观形貌特征的影响相对较大。由于HS化学组成较复杂,各官能团相互影响,紫外—可见漫反射光谱分析表明,HS不存在明显的特征吸收峰。紫外特征参数SUVA_(254)和E_(4)/E_(6)分析结果并不相符,因此需要多种手段联用研究土壤HS化学组成和结构特征。红外光谱的分析结果表明,未开垦灰土(AY+AEL)、开垦灰土(PY1)和开垦黑土(PU1)HS包含的酚类、羧酸、含氧官能团、脂肪族和芳香族结构的含量较多。开垦对黑土和灰土的影响不同,开垦后黑土HS的酚类化合物、羧酸、羟基、醌基、脂肪族和芳香族化合物等含量增加,而开垦后灰土HS的脂肪族化合物和烷烃等含量下降。热重分析的计算结果表明,开垦因素增加黑土HS脂肪族结构含量,而降低了灰土HS脂肪族和芳香族结构含量,这与红外光谱的分析结果基本相符。开垦因素对黑土的影响相对较小,而对灰土的影响相对较大,开垦条件下黑土有机碳不易流失,且在一定程度上促进土壤有机质累积,而灰土土壤有机碳氧化分解转变为结构相对简单的化合物,该研究为HS生物化学研究以及合理开发利用土壤资源提供了理论依据。 展开更多
关键词 腐殖质 开垦 微观形貌 化学组成 分子结构 热重分析 生理活性 土壤管理 有机碳库 生物刺激剂 耕作方式 土壤有机碳稳定性
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施用秸秆对土壤有机碳组成和结构稳定性的影响 被引量:63
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作者 李小刚 崔志军 王玲英 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期421-428,共8页
在室内条件下培养 6个月时随秸秆添加量的增加 ,土壤中总有机碳 (TOC)、焦磷酸钠提取有机碳 (SPPC)、水解碳水化合物 (HDC)、热水提取碳水化合物 (HWC)的含量和水稳性团聚体含量极显著增加 ,粘粒分散率除一个盐土土样外其余 3个土样显... 在室内条件下培养 6个月时随秸秆添加量的增加 ,土壤中总有机碳 (TOC)、焦磷酸钠提取有机碳 (SPPC)、水解碳水化合物 (HDC)、热水提取碳水化合物 (HWC)的含量和水稳性团聚体含量极显著增加 ,粘粒分散率除一个盐土土样外其余 3个土样显著降低。虽然玉米秆和小麦秆分别对TOC、SPPC、水稳性团聚体和粘粒分散性的影响之间没有显著差异 ,但是有小麦秆处理比玉米秆处理HDC和HWC含量高的趋势。TOC、SPPC、HDC和HWC分别与水稳性团聚体显著正相关 ,与粘粒分散率显著负相关 ,但总体而言 ,HWC与团聚体的稳定性更相关 ,HDC和粘粒的分散性更相关。 展开更多
关键词 秸秆 土壤有机碳组成 结构稳定性
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连续秸秆还田和免耕对土壤团聚体及有机碳的影响 被引量:42
10
作者 薛斌 黄丽 +4 位作者 鲁剑巍 李小坤 殷志遥 刘智杰 陈涛 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期182-189,共8页
选取湖北省武穴市8年田间定位试验中的传统耕作(CT)、秸秆还田配合传统耕作(CTS)、免耕(NT)和秸秆还田配合免耕(NTS)4种处理,研究连续秸秆还田和免耕措施对表层(0—20cm)和亚表层(20—40cm)土壤团聚体稳定性及有机碳(SOC)的影响。结果表... 选取湖北省武穴市8年田间定位试验中的传统耕作(CT)、秸秆还田配合传统耕作(CTS)、免耕(NT)和秸秆还田配合免耕(NTS)4种处理,研究连续秸秆还田和免耕措施对表层(0—20cm)和亚表层(20—40cm)土壤团聚体稳定性及有机碳(SOC)的影响。结果表明:CTS、NT和NTS均显著增加了表层>5mm水稳性团聚体的含量和团聚体平均重量直径(MWD),秸秆还田显著增加了亚表层土壤水稳性团聚体的MWD。与CT比较,CTS、NT、NTS处理的SOC含量分别增加20.83%,21.98%,32.76%。CTS和NTS处理显著提高了表层>5,5~2,<0.25mm团聚体中SOC含量,NT则显著提高了>5,5~2mm团聚体中SOC含量;CTS显著增加了亚表层>0.25 mm团聚体中SOC的含量。秸秆还田增加了表层土壤的碳(C)、氢(H)、氮(N)和氧(O)的含量,免耕降低了H的含量,增加了其他3种元素的含量,但是免耕处理增加了亚表层土壤中H的含量。NT和NTS处理较CT和CTS处理降低了土壤的H/C值,表明土壤的脂肪族成分在不断增加。秸秆还田主要增加了土壤中醇、酚类,芳香类,脂肪族化合物和碳水化合物的含量,而免耕主要增加脂肪族化合物的含量。这些有机组分的增加有助于团聚体稳定性的增强。 展开更多
关键词 秸秆还田 免耕 土壤团聚体 有机碳 化学结构
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不同秸秆还田模式下水稳性团聚体有机碳的分布及其氧化稳定性研究 被引量:62
11
作者 孙汉印 姬强 +1 位作者 王勇 王旭东 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期369-376,共8页
通过田间试验研究了不同秸秆还田模式条件下土壤团聚体分布、水稳性团聚体有机碳的含量及其氧化稳定性。结果显示:不同秸秆方式对各级别团聚体影响有差异,秸秆还田降低了微团聚体(〈53μm)的含量,增加了大团聚体(〉2000μm)和中微... 通过田间试验研究了不同秸秆还田模式条件下土壤团聚体分布、水稳性团聚体有机碳的含量及其氧化稳定性。结果显示:不同秸秆方式对各级别团聚体影响有差异,秸秆还田降低了微团聚体(〈53μm)的含量,增加了大团聚体(〉2000μm)和中微团聚体(250~53μm)的含量;在不同的还田模式下,总体看来小麦秸秆高留茬还田、玉米秸秆粉碎旋耕直接还田或覆盖还田对团聚体的分布影响较大。短时期内不同秸秆还田处理对团聚体稳定性影响较小。在小麦秸秆粉碎旋耕直接还田条件下,玉米秸秆粉碎旋耕直接还田更有利于大级别团聚体(〉250μm)中有机碳的增加;在小麦秸秆不还田情况下,玉米秸秆粉碎旋耕直接还田或覆盖深松还田则有利于小级别团聚体中有机碳的提高。秸秆还田提高了较大团聚体(〉2000μm和250~2000μm)有机碳的氧化稳定性。降低了较小团聚体(〈53μm)有机碳的氧化稳定性。在同一小麦秸秆还田模式下,玉米秸秆粉碎旋耕直接还田有利于较大团聚体氧化稳定性的提高。相关分析表明:团聚体的平均几何直径(GMD)与250~53μm团聚体的有机碳含量和〈53μm级别团聚体数量关系最密切。 展开更多
关键词 秸秆还田 水稳性团聚体 有机碳 氧化稳定性
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δ^(13)C法研究砂姜黑土添加秸秆后团聚体有机碳变化规律 被引量:12
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作者 刘哲 韩霁昌 +3 位作者 孙增慧 张卫华 余正洪 侯莹 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第14期179-187,共9页
为研究水稻秸秆添加对砂姜黑土水稳性团聚体分布及稳定性的影响,探索水稻秸秆腐解过程中外源新碳及原有机碳在不同粒级团聚体中的分配规律,该文通过室内模拟试验,运用δ^(13)C示踪方法,将稳定同位素碳(δ^(13)C)标记的水稻秸秆添加入砂... 为研究水稻秸秆添加对砂姜黑土水稳性团聚体分布及稳定性的影响,探索水稻秸秆腐解过程中外源新碳及原有机碳在不同粒级团聚体中的分配规律,该文通过室内模拟试验,运用δ^(13)C示踪方法,将稳定同位素碳(δ^(13)C)标记的水稻秸秆添加入砂姜黑土,利用湿筛法得到不同培养时期不同粒级的土壤水稳性团聚体,测定不同时期各粒级土壤外源新碳及原有机碳含量。结果表明:未添加水稻秸秆的砂姜黑土(对照组),水稳性微团聚体(<250μm)占主体,团聚体有机碳含量低。与对照相比,添加水稻秸秆(试验组)显著促进了>2000、2000~250μm粒级水稳性大团聚体的团聚(P<0.05);培养到120 d时,>2000、2000~250μm水稳性团聚体比对照组分别增加了265.5%、16.0%,促使水稳性大团聚体(>250μm)占主体,显著提高了砂姜黑土水稳性团聚体的平均重量直径(mean weight diameter,MWD)、几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)、水稳性大团聚体含量(R0.25),降低了分形维数(D)值(P<0.05),土壤结构稳定性明显得到改善。试验组各粒级团聚体有机碳含量显著增加,培养到15 d时,>2000、2000~250、>250~53、<53μm粒级团聚体有机碳分别比对照组增加了21.4%、25.4%、34.7%、50.0%,其中微团聚体有机碳增加幅度大于大团聚体的增加幅度。MWD、GMD、R0.25与2000~250、>250~53μm粒级团聚体有机碳呈极显著正相关关系(P<0.01),与>2000μm粒级团聚体有机碳呈显著正相关关系(P<0.05)、与<53μm粒级团聚体有机碳关系不显著。不同粒级团聚体的δ^(13)C值明显增加,动态变化较大,表明外源新碳周转速率较快。外源新碳主要分配在>250~53、<53μm粒级微团聚体中,分配比例分别为38%、28%,外源新碳的分解速率明显快于原有机碳。研究得出添加水稻秸秆有利于增加砂姜黑土的团聚体稳定性,提高土壤及不同粒级团聚体的有机碳含量,提升土壤碳水平,改善了土壤结构,这为淮北地区土壤质量提升及有机碳循环提供了理论依据。 展开更多
关键词 土壤 有机碳 秸秆 δ13C 砂姜黑土 土壤水稳性团聚体
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套作及秸秆还田对西兰花连作田土壤团聚体分布的影响 被引量:11
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作者 杨燕 张学鹏 +4 位作者 宁堂原 刘振 孙晓涵 贺贞昆 李增嘉 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期85-93,共9页
随着蔬菜的规模化与集约化发展,菜田连作障碍日趋严重,合理间套作与秸秆还田对恢复菜田土壤生态环境有很大的潜力。该文基于6a的田间长期定位试验,以西兰花单作为对照,设置西兰花套作糯玉米且糯玉米秸秆还田-西兰花(B/MR-B)、西兰花套... 随着蔬菜的规模化与集约化发展,菜田连作障碍日趋严重,合理间套作与秸秆还田对恢复菜田土壤生态环境有很大的潜力。该文基于6a的田间长期定位试验,以西兰花单作为对照,设置西兰花套作糯玉米且糯玉米秸秆还田-西兰花(B/MR-B)、西兰花套作糯玉米且糯玉米秸秆不还田-西兰花(B/M-B)、西兰花-西兰花(B-B),共3个处理。采用湿筛法探索了套作糯玉米(Zea mays L.sinensis Kulesh)并秸秆还田对连作西兰花(Broccoli)田土壤固碳能力以及土壤水稳定性团聚体分布的影响。结果表明:随着土层的增加,不同处理的水稳定团聚体分布呈粒径逐渐减小、分布范围呈逐渐集中趋势。随着生育时期的推进,幼苗期和花球生长期水稳性团聚体多集中于0.25~0.5 mm与<0.25 mm粒径范围;营养生长期多集中于0.5~1 mm与0.25~0.5 mm粒径范围;而秋菜收获期则多分布于0.5~1 mm、0.25~0.5 mm与<0.25 mm粒径范围。B-B处理下各个时期0~40 cm土层的粒径0.5~1 mm和0.25~0.5 mm的水稳性团聚体基本呈现低于其他处理,相反B-B处理下的粒径<0.25 mm水稳性团聚体均呈现显著高于其他处理。秋季西兰花整个生育期水稳定性大团聚体均表现为B/MR-B>B/M-B>B-B。B/MR-B处理的土壤有机碳(SOC)含量显著高于其他处理。多元回归分析表明土壤水稳定性大团聚体与土壤有机碳含量在0~10 cm与10~20 cm土层中呈极显著(P<0.01)正相关,20~40 cm土层呈显著(P<0.05)正相关。综上,套作糯玉米并秸秆还田能有效提高连作西兰花田耕作层土壤水稳定性大团聚体的比例,改善连作导致的土壤理化性状的恶化。 展开更多
关键词 有机碳 土壤 秸秆 土壤水稳定性团聚体 连作障碍 套作
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不同植被恢复模式对土壤有机碳分子结构及其稳定性的影响 被引量:17
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作者 张勇 胡海波 +4 位作者 黄玉洁 李土生 周子贵 郭晓平 高海力 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2015年第12期1870-1878,共9页
为揭示不同植被恢复模式对土壤有机碳分子结构及其稳定性的影响机理,分别在浙江凤阳山国家级自然保护区的石梁岙和凤阳湖设置样地,采用13C核磁共振技术分析常绿阔叶林与杉木林、柳杉林与针阔混交林全土和不同粒级(0~0.5、〉0.5~2.0、... 为揭示不同植被恢复模式对土壤有机碳分子结构及其稳定性的影响机理,分别在浙江凤阳山国家级自然保护区的石梁岙和凤阳湖设置样地,采用13C核磁共振技术分析常绿阔叶林与杉木林、柳杉林与针阔混交林全土和不同粒级(0~0.5、〉0.5~2.0、〉2.0~5.0、〉5.0 mm)土壤团聚体中有机碳的质量分数及其分子结构特征.结果表明:①常绿阔叶林0~20 cm层全土w(有机碳)(12.84 g/kg)显著高于杉木林(9.98 g/kg),柳杉林(13.93 g/kg)显著高于针阔混交林(11.54 g/kg)(P〈0.05).不同植被恢复模式下,土壤团聚体w(有机碳)总体上均随着粒径的增大呈降低趋势.②与杉木林相比,常绿阔叶林全土有机碳中w(烷氧碳)较高,w(烷基碳)、w(芳香碳)、w(烷基碳)/w(烷氧碳)、w(疏水碳)/w(亲水碳)则较低,显示常绿阔叶林全土有机碳稳定性较差;与针阔混交林相比,柳杉林全土有机碳中w(烷基碳)、w(烷基碳)/w(烷氧碳)、w(疏水碳)/w(亲水碳)较高,w(烷氧碳)则较低,显示柳杉林全土有机碳稳定性较好.与0~20 cm层相比,不同植被恢复模式下〉20~40 cm层全土w(烷氧碳)均明显降低,w(烷基碳)、w(烷基碳)/w(烷氧碳)、w(疏水碳)/w(亲水碳)均明显升高,有机碳稳定性变好.③随着粒径的增大,不同植被恢复模式下土壤团聚体的w(烷基碳)、w(烷基碳)/w(烷氧碳)、w(疏水碳)/w(亲水碳)均呈降低趋势,w(烷氧碳)均呈升高趋势,说明团聚体结合的有机碳稳定性逐渐变差.研究显示,不同植被恢复模式下的不同树种组成是影响土壤有机碳质量分数及其分子结构、稳定性差异的主要因素. 展开更多
关键词 土壤有机碳 团聚体 核磁共振 植被恢复模式 分子结构 稳定性
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秸秆还田对连作玉米黑土团聚体稳定性及有机碳含量的影响 被引量:25
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作者 李艳 李玉梅 +6 位作者 刘峥宇 孟祥海 胡颖慧 金梁 王伟 蔡姗姗 魏丹 《土壤与作物》 2019年第2期129-138,共10页
研究玉米连作后秸秆还田对黑土团聚体含量变化和团粒结构中有机碳的影响,为黑土碳固定和可持续利用提供理论依据。以玉米连作5年的典型黑土为研究对象,通过对秸秆还田配施氮肥处理的土壤团聚体、有机碳、容重及田间持水量等指标的测定,... 研究玉米连作后秸秆还田对黑土团聚体含量变化和团粒结构中有机碳的影响,为黑土碳固定和可持续利用提供理论依据。以玉米连作5年的典型黑土为研究对象,通过对秸秆还田配施氮肥处理的土壤团聚体、有机碳、容重及田间持水量等指标的测定,分析秸秆连续还田对土壤理化特性的影响。不同处理下土壤团聚体机械稳定性均以≥10 mm粒径的土粒含量最多,平均含量达到30. 2%,其中0~20 cm土层含量最高;土壤团聚体水稳性随土层深度的增加逐渐降低。在稳定性上,施用氮肥处理大于不施用氮肥处理,秸秆还田处理大于秸秆不还田处理,≥0. 25 mm土壤团粒结构体大小顺序为:ST-OPT (秸秆还田优化施肥)> ST-NO (秸秆还田不施氮肥)> OPT (优化施肥)> CK-NO (无秸秆无氮肥);土壤容重与田间持水量成线性显著负相关关系(r=0. 884); 0~20 cm土层有机碳含量最高,30~50 cm土层有机碳含量不同粒级变化不显著; 2~1 mm粒级团聚体有机碳含量最高35. 1 g·kg^(-1),比其它粒级平均高出14. 5%;秸秆还田后的OPT、STOPT和ST-NO处理比CK-NO处理有机碳含量分别提高10. 5%、2. 01%和5. 50%。秸秆还田配施氮肥更有利于土壤大团聚体的形成,各粒级团聚体内的有机碳含量提高,且明显提高了大团聚体中有机碳对土壤有机碳的贡献。 展开更多
关键词 黑土 秸秆还田 团聚体稳定性 有机碳
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添加稻草生物质炭对滨海水稻土有机质活性的影响 被引量:11
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作者 关连珠 姜雪楠 +6 位作者 张广才 潘林林 张婷 赵雅 叶超 张雅楠 李丽 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期205-209,共5页
为明确腐熟稻草、直还稻草与稻草生物质炭3种不同的稻草还田方式对滨海盐渍型水稻土中碳组分的影响,采用为期270d的室内恒温培养试验,研究了施用等碳量的腐熟稻草、直还稻草(指稻草直接还田)与稻草生物质炭对水稻土有机碳累积及其氧化... 为明确腐熟稻草、直还稻草与稻草生物质炭3种不同的稻草还田方式对滨海盐渍型水稻土中碳组分的影响,采用为期270d的室内恒温培养试验,研究了施用等碳量的腐熟稻草、直还稻草(指稻草直接还田)与稻草生物质炭对水稻土有机碳累积及其氧化稳定性、土壤水溶性有机碳和微生物生物量碳含量的影响。稻草生物质炭处理显著提高了土壤有机碳累积量及其氧化稳定性,并增加了土壤微生物生物量碳含量,但对水稻土水溶性有机碳含量并无影响。腐熟稻草与直还稻草处理皆可在短时间内提高土壤水溶性有机碳及微生物生物量碳含量,但对土壤碳累积影响较小,腐熟稻草处理甚至会降低土壤抗氧化能力。稻草生物质炭的施用会增加土壤碳的积累,但若长期施用会降低土壤碳库活性,其可与腐熟稻草或直还稻草配施来减少这一问题。 展开更多
关键词 稻草生物质炭 滨海盐渍型水稻土 活性有机质 有机碳氧化稳定性
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秸秆不同还田方式对土壤团聚体及有机碳含量的影响 被引量:16
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作者 李伟群 张久明 +5 位作者 迟凤琴 匡恩俊 李梓瑄 杨忠赞 刘宝林 宿庆瑞 《黑龙江农业科学》 2019年第5期27-30,共4页
为提高玉米秸秆综合利用率,本文采用小区试验方法,研究连续5年不同秸秆还田方式对土壤化学性质、土壤团聚体比例及有机碳含量和玉米产量的影响。结果表明:秸秆连续还田后较对照明显增加土壤有机质含量和土壤pH。秸秆还田处理较对照增加... 为提高玉米秸秆综合利用率,本文采用小区试验方法,研究连续5年不同秸秆还田方式对土壤化学性质、土壤团聚体比例及有机碳含量和玉米产量的影响。结果表明:秸秆连续还田后较对照明显增加土壤有机质含量和土壤pH。秸秆还田处理较对照增加土壤>2.00 mm和0.25~2.00 mm团聚体粒级含量,其中秸秆全量还田处理的>2.00 mm粒级团聚体比例较对照提高38.0%;秸秆全量还田除<0.053 mm土壤团聚体有机碳含量均较对照降低,其余均增加;秸秆1/2还田可以有效增加土壤大团聚体粒级含量(>0.25 mm),提高>0.053 mm粒级团聚体中有机碳含量,明显提高玉米产量。由此可知,秸秆还田后有效改善土壤结构,增强通气与保水能力,提高土壤团聚体的稳定性,并增加土壤有机碳含量和改善土壤团聚体结构,并提高作物产量。 展开更多
关键词 秸秆还田 土壤团聚体 土壤结构 土壤有机碳
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不同配比氮素形态对添加玉米秸秆白浆土有机碳官能团的影响
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作者 王帅 王楠 +6 位作者 徐俊平 包岩 李玉玺 姚凯 迟秀宇 沈标 张晋京 《吉林大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期725-732,共8页
采用近边X射线吸收精细结构光谱及定量分析方法,对施入同等氮素用量、不同氮素形态组合n(NH+4)∶n(NO-3)=4,1,1∶4条件下添加玉米秸秆白浆土的有机碳(SOC)官能团进行系统分析.结果表明:添加任何形态的氮素均有助于微生物对混以秸秆白浆... 采用近边X射线吸收精细结构光谱及定量分析方法,对施入同等氮素用量、不同氮素形态组合n(NH+4)∶n(NO-3)=4,1,1∶4条件下添加玉米秸秆白浆土的有机碳(SOC)官能团进行系统分析.结果表明:添加任何形态的氮素均有助于微生物对混以秸秆白浆土SOC的矿化;氮素以铵硝等比例添加在促进SOC矿化分解方面更具优势,有利于白浆土富里酸组分的形成和积累,使其腐殖酸活性提升较大;硝态氮占优的氮素形态配比更有益于微生物在短期内对SOC的分解转化,微生物多以消耗C—OH获取能量,对于芳香碳也有一定累积作用,提高了SOC分子的整体复杂程度;铵态氮占优的氮素使微生物更易消耗SOC官能团中的羧基,促使其降解形成更多的醇羟基C—OH;混以玉米秸秆白浆土SOC官能团的主要类型有芳香烃C■C和C—H、脂肪烃、羧基C■O、醇羟基C—OH及石墨型C■C. 展开更多
关键词 氮素形态 白浆土 玉米秸秆 近边X射线吸收精细结构光谱 定量分析 有机碳官能团
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吉林省西部不同耕作模式下秸秆还田土壤团聚体特征 被引量:19
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作者 王俊 李强 +5 位作者 任禾 刘春光 高洪军 张秀芝 朱平 彭畅 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期603-612,共10页
【目的】通过研究不同耕作模式下土壤团聚体特征,探明耕作模式对土壤团聚体质量指标的影响,为解决区域长期传统耕作模式所引起的土壤结构质量下降问题及构建土壤合理耕作层提供科学依据。【方法】从2016年10月开始,在吉林省西部松原市... 【目的】通过研究不同耕作模式下土壤团聚体特征,探明耕作模式对土壤团聚体质量指标的影响,为解决区域长期传统耕作模式所引起的土壤结构质量下降问题及构建土壤合理耕作层提供科学依据。【方法】从2016年10月开始,在吉林省西部松原市宁江区开展田间试验,采用随机区组设计,将耕作结合秸秆还田设置了4个处理,分别为常规耕作(秸秆清除后进行旋耕,LR)、连续旋耕(秸秆粉碎还田后进行旋耕,SR)、翻耕–旋耕(秸秆粉碎还田后,轮流进行翻耕和旋耕,STR)、翻耕–免耕(秸秆粉碎还田后,轮流进行翻耕和免耕,STN)处理。于2018年10月采集0—20和20—40 cm土层土壤样品,分析了土壤团聚体组成分布、团聚体稳定性及团聚体各粒级有机碳含量。【结果】与LR处理相比,秸秆还田可明显改善土壤团聚体结构及稳定性(P <0.05)。秸秆还田条件下,STR和STN土壤中大于0.25 mm的机械稳定性团聚体含量比连续旋耕(SR)处理显著增加10.6%(P <0.05)。与LR处理相比,STR和STN处理耕层土壤机械稳定性团聚体几何平均直径(GMD)明显提高,而STR和STN处理土壤团聚体分形维数(D)平均降低3.9%,耕层不稳定团粒指数(Elt)也显著降低。STN处理在0—20 cm土层具有较高的土壤团聚体有机碳含量。【结论】秸秆还田下,两种轮耕模式具有更高的团聚体稳定性,且有较小的分形维数,进而具有较好的抗蚀能力,其中翻耕–免耕轮耕模式团聚体稳定性更好,耕层土壤中团聚体有机碳含量更高。因此,翻耕–免耕轮耕模式是吉林省西部地区土壤肥力保育的有效措施和耕作模式。 展开更多
关键词 秸秆还田 耕作模式 轮耕 土壤团聚体 有机碳
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秸秆还田对麦玉系统土壤有机碳稳定性的影响 被引量:26
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作者 王学霞 张磊 +3 位作者 梁丽娜 宋宁宁 刘东生 王甲辰 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1774-1782,共9页
为揭示不同秸秆还田量对华北小麦-玉米轮作系统土壤有机碳官能团结构及稳定性的影响,研究了秸秆还田5 a后土壤有机碳官能团结构、团聚体组成及有机碳含量、活性有机碳含量、土壤铁离子的变化。田间实验设置4个处理:秸秆不还田作为对照(... 为揭示不同秸秆还田量对华北小麦-玉米轮作系统土壤有机碳官能团结构及稳定性的影响,研究了秸秆还田5 a后土壤有机碳官能团结构、团聚体组成及有机碳含量、活性有机碳含量、土壤铁离子的变化。田间实验设置4个处理:秸秆不还田作为对照(CK)、秸秆1/3还田(S1)、秸秆2/3还田(S2)、秸秆全部还田(S3)。采用常规方法测定土壤理化性质、粒径、铁离子及土壤微生物量碳含量,13C核磁共振波谱技术(NMR)检测分析土壤有机碳官能团结构。结果表明:秸秆还田5 a后,土壤总有机碳(TOC)、>2mm与2.00~0.25 mm团聚体有机碳、可溶性有机碳(DOC)、易氧化态碳(EOC)和微生物量碳(MBC)含量,均随还田量增加而逐渐增加,且不同处理增加量不同,与CK相比,S3处理显著增加了这些有机碳的含量(P<0.05)。各处理土壤有机碳以烷基碳与烷氧基碳为主,其次是芳香碳与羰基碳,秸秆还田增加了烷氧基碳、羰基碳(易分解碳组分)含量,降低了烷基碳和芳香碳(难分解碳组分)含量,与CK相比,S3处理显著增加烷氧基碳含量(P<0.05)而显著降低了芳香碳含量(P<0.05)。与CK相比,S2、S3处理也显著降低了有机碳的芳香度、疏水碳/亲水碳、烷基碳/烷氧基碳比值(P<0.05),而对脂族碳/芳香碳影响不明显。与CK相比,S3处理显著增加了>2.00 mm团聚体组分,增加了2.00~0.25 mm组分,而降低了0.25~0.053 mm组分和显著降低了<0.053 mm组分(P<0.05)。秸秆还田对土壤游离铁、活性铁、螯合铁含量的影响不明显。有机碳官能团组成与土壤因子间的冗余分析表明土壤TOC、MBC含量、团聚体组分、铁离子的改变是导致不同处理间有机碳官能团结构存在差异的重要原因。综上所述,由于短期秸秆还田增加了活性有机碳含量、易分解有机碳组分,减少了难分解有机碳组分,降低了微团聚体物理保护作用,改变了微生物活性和铁离子络合作用,在一定程度上降低了土壤有机碳稳定性,可能导致麦玉复种系统土壤碳排放水平的增加。 展开更多
关键词 秸秆还田 有机碳官能团 小麦-玉米轮作 有机碳稳定性
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