施用鸡粪对小麦秸秆养分释放及土壤溶解有机质演化的影响

秸秆还田配施畜禽粪便是一种重要的固体废弃物综合利用资源化技术。外源有机物还田主要以溶解性有机质(DOM)浸入土壤,探讨DOM的演变特征可有效预测秸秆还田土壤不稳定碳库的周转情况。由于禽畜粪便浸入土壤的DOM生物可利用性高于秸秆,两种方法结合后土壤DOM的演化规律尚不清楚。针对华北平原冬小麦夏玉米连作特点,在玉米生育期进行了田间定位试验,设置小麦秸秆还田、小麦秸秆还田配施鸡粪、鸡粪还田和不施肥4个处理。采用三维荧光光谱结合平行因子分析方法,阐明小麦秸秆还田过程中DOM的含量和组成的演变特征,并探究DOM组成演化对秸秆腐解的影响。结果表明添加鸡粪后秸秆失重率、碳氮释放率、土壤微生物碳和微生物氮分别显著提高了4.25%、5.56%、1.56%、12.44%和56.98%,土壤DOM腐殖质化指数显著升高11.97%。变差分解分析表明,类腐殖质和类蛋白质组分的联合作用对微生物碳氮具有正向影响;腐殖质类物质和蛋白质类物质的联合作用,以及微生物对秸秆碳释放均存在正向影响;类腐殖质和土壤微生物碳(MBC)对秸秆氮释放有正向影响。添加鸡粪强化了秸秆还田的效果,可以通过增加土壤微生物量和加速对不稳定的碳库的加工从而加快土壤养分周转并且有效地控制秸秆滞留的环境风险。研究结果有助于提高对外源有机物还田土壤不稳定碳库周转的理解,为利用鸡粪强化小麦秸秆还田效果奠定理论和数据基础。