稻油秸秆还田的固碳效应及对水稻产量的影响

摘要

【目的】研究稻油秸秆不同还田方式和还田量对土壤的固碳效应及水稻产量的影响，为提出更适合在稻油轮作区作物高产、超高产趋势下推广使用的秸秆还田方式提供理论支撑。【方法】通过两年田间试验，在稻油两种秸秆还田下，设置两种还田方式（秸秆集中掩埋还田（B）、秸秆粉碎旋耕还田（R））和两种还田量（全量秸秆还田（W）、两倍量秸秆还田（T））以及不还田的对照组（CK），共计5个处理，分析稻油秸秆不同还田方式和还田量下土壤总有机碳、活性有机碳和碳库管理指数及水稻产量的变化特征。【结果】与秸秆不还田的CK相比，在水稻秸秆还田条件下，两倍量秸秆粉碎旋耕（TR）处理显著提高了2023年水稻季0～30 cm土层的土壤总有机碳含量，0～20 cm土层土壤活性有机碳含量以及0～20 cm土层土壤碳库管理指数（P<0.05）；两倍量秸秆集中掩埋（TB）处理显著提高了2024年水稻季0～30 cm土层的土壤总有机碳、活性有机碳以及土壤碳库管理指数（P<0.05）。在油菜秸秆还田条件下，TR处理显著提高了2023年水稻季0～10 cm土层的土壤总有机碳含量，0～30 cm土层土壤活性有机碳含量以及土壤碳库管理指数（P<0.05）;TB处理显著提高了2024年水稻季0～30 cm土层的土壤总有机碳、活性有机碳以及土壤碳库管理指数（P<0.05）。在实收产量方面，2023年秸秆全量粉碎旋耕（WR）处理相比CK显著增产了13.41%;2024年两倍量秸秆集中掩埋（TB）处理相比CK显著增产了13.68%，且相同处理下，TB处理第二年产量相比第一年增加更大，增幅为16.68%。同时，稻油秸秆还田下土壤不同土层间碳库指标两两之间均呈显著或极显著的正相关关系。【结论】秸秆粉碎旋耕还田方式在秸秆还田一年内的效果较好，但秸秆集中掩埋处理在秸秆腐解一年后对土壤碳库和作物产量的影响更为显著，以两倍量表现突出，且表现出一定的还田后效。因此两倍量秸秆集中掩埋处理可在淮河及长江流域水稻高产、超高产背景下的稻油轮作区推广与应用。

关键词

稻油轮作 / 秸秆还田 / 固碳效应 / 土壤总有机碳 / 土壤活性有机碳 / 水稻产量