CATENA|九年来施用有机肥和无机肥对土壤有机碳及其在非根际土壤和土壤团聚体中不稳定组分的影响
导 读
土壤有机碳及其不稳定态的浓度随施粪肥量的增加而增加，而氮磷钾则不能；粪肥只有在较高的施用量下才有助于聚集；热水可萃取的有机碳是反映有机碳变化的较敏感指标；定期施用大量粪肥和适量NPK可提高土壤有机碳含量。
编译：热合曼
原文排版：姚伟
来源：农作未来公号（2020年11月26日）
文章信息
原名：Contrasting impacts of manure and inorganic fertilizer applications for nine years on soil organic carbon and its labile fractions in bulk soil and soil aggregates
译名：九年来施用有机肥和无机肥对土壤有机碳及其在非根际土壤和土壤团聚体中不稳定组分的影响
期刊：CATENA
2019年影响因子：4.333
5年影响因子：4.62
在线发表时间：2020.6.9
第一作者：李腾腾
通讯作者：张俊伶 junlingz@cau.edu.cn
第一单位：中国农业大学资源与环境学院，CTR资源环境与食品安全，植物土壤相互作用重点实验室
文章亮点
土壤有机碳及其不稳定态的浓度随施粪肥量的增加而增加，而氮磷钾则不能；
粪肥只有在较高的施用量下才有助于聚集；
热水可萃取的有机碳是反映有机碳变化的较敏感指标；
定期施用大量粪肥和适量NPK可提高土壤有机碳含量。
文章正文
【研究背景】
通过精细的营养管理增加土壤有机碳的含量，在提高土地生产力和保持生态系统方面很重要。华北平原是我国重要的粮食生产基地，但是相比于全国耕地平均有机碳含量，该区域有机碳含量很低。自秸秆综合利用项目提出以来，很多农户或农场开始采取秸秆还田的方式。
【研究方案】
试验在中国农业大学曲周实验站进行，试验持续九年（2007-2016），采用冬小麦-夏玉米轮作模式。在田间试验中，以随机区组设计排列，共设九个处理，包括一个对照（不施任何肥料），四个粪肥处理3000（L1），6000（L2），9000（L3）和12000（L4），相应的无机肥料处理方法为L1，L2，L3，L4，其施用量大约等于相应肥料施用处理中的N，P和K的量，各处理都有三个重复，一共是27个小区，每区100平方米（10*10）。在播种小麦或玉米之前，通过深耕/轮耕将基础肥料（所有粪肥料和部分无机肥料）掺入耕层（0–25cm深）。
【研究结果】
施肥后产量显著地增加了，施粪肥组的小麦产量波动3.35-7.07t/ha,无机肥组的为4.12-8.15 t/ha，施粪肥组的玉米产量波动在6.97-8.83 t/ha，无机肥组的为7.1-8.79 t/ha。施无机肥较粪肥使小麦的生物量增加了20-23%。
土壤有机碳的年增长率随粪肥施用量的增加而增加，但相对不受无机肥用量的影响。在粪肥处理中，L3和L4速率下的SOC浓度显着高于L1和L2。仅在粪肥处理中而不在无机肥处理中，不稳定的碳含量随施用量的增加而显着增加。粪肥处理中L3和L4的不稳定SOC组分（即HWSC，MBC，DOC和WSC）的数量高于L1和L2。通常，不稳定的SOC分数的数量遵循以下顺序HWSC> MBC> DOC> WSC。与相应的无机肥处理相比，平均重量直径（MWD）随着施用量的增加而增加，但仅在粪肥的施用率L4时才显着增加（增加10％）。粪肥和无机肥的施用通常会降低土壤pH值并增加土壤养分浓度。
【结论展望】
当使用粪肥代替化肥时，效果很显着。与无机肥料或仅用秸秆还田的未施肥对照相比，在大块土壤和土壤团聚体中，添加粪肥显着增加了SOC浓度和不稳定的SOC组分（HWSC，WSC，MBC和DOC）。施肥量的影响仅在粪肥田中显着，而在NPK肥料处理中则不显着。在高施用量下（L3和L4），粪肥和无机肥处理之间的SOC浓度及其在非根际土壤和团聚体中的不稳定组分之间的差异显着。结果表明，在石灰性土壤中，与NPK肥料相比，每季9000 kg ha-1粪肥可以促进SOC螯合和土壤聚集。连续施高量粪肥可能不可行，而定期施高量粪肥时可以与适量的无机肥相结合，产生综合施肥管理策略。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0341816220302897