耕作方式和有机肥对土壤有机碳及作物产量的影响

摘要

为探讨不同耕作方式和施用有机肥对土壤有机碳、活性碳组分和作物产量的影响，于2022—2023年开展田间试验，采用裂区设计，设深翻（D）、深翻施用有机肥（DM）、旋耕（R）和旋耕施用有机肥（RM）4个处理，以旋耕（R）为对照处理，探究了耕作方式与施有机肥对土壤有机碳（Soil organic carbon,SOC）及其活性碳组分、碳相关酶活性、土壤碳库管理指数（Carbon pool management index,CPMI）和作物产量的影响。结果表明：1）耕作方式与施有机肥对土壤有机碳库具有显著影响，深翻比旋耕显著提高了SOC及其活性碳组分含量，施有机肥比不施有机肥显著提高了SOC及其活性碳组分含量（P<0.05）；深翻施用有机肥处理SOC含量显著高于其他处理，与对照相比显著提高10.18%(P<0.05)。2）耕作方式和施有机肥对土壤碳相关酶活性有显著影响，深翻比旋耕显著提高了土壤碳相关酶活性，施有机肥比不施有机肥显著提高了土壤碳相关酶活性（P<0.05）；深翻施用有机肥处理过氧化氢酶（Soil catalase, S-CAT）活性（>20—40 cm土层）显著高于其他处理，较对照显著提高了15.40%(P<0.05)。3）耕作方式与施有机肥对小麦-玉米两熟周年产量及CPMI有显著影响，均是深翻施用有机肥显著高于其他处理（P<0.05）；深翻施用有机肥周年产量较对照处理显著提高了9.40%，深翻施用有机肥CPMI较对照处理显著提高了28.50%(P<0.05)。4)SOC及其活性碳组分、碳相关酶活性和CPMI均与小麦-玉米两熟周年产量呈显著正相关（P<0.05），碳相关酶活性与SOC及其活性碳组分均呈极显著正相关（P<0.01）,CPMI与碳相关酶活性、SOC及其活性碳组分均呈极显著正相关（P<0.01）。综上，深翻施用有机肥可激发土壤碳相关酶活性，促进土壤活性碳与有机碳增加，提高了碳库管理指数，达到增碳增产的目的。

关键词

耕作方式 / 有机肥 / 土壤有机碳 / 产量 / 碳库管理指数

基金资助

国家重点研发计划（2022YFD1901300）