科研产出
紫云英与稻草还田替代部分化肥对双季稻产量和土壤活性有机碳的影响
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】基于连续4年田间定位试验，探究紫云英与稻草翻压还田替代部分化肥对双季稻产量以及稻田土壤有机碳组分、碳库管理指数的影响。【方法】开展双季稻田间定位试验，测定早、晚稻产量及连续试验4年后的土壤有机碳和土壤高活性、中活性、活性及非活性有机碳含量，计算土壤碳库管理指数。试验设6个处理：（1）冬闲+氮、磷、钾化肥（CF）;（2）翻压紫云英+氮、磷、钾化肥（MV）;（3）冬闲+稻草低量还田+氮、磷、钾化肥（RSl）;（4）冬闲+稻草高量还田+氮、磷、钾化肥（RSh）;（5）翻压紫云英+稻草低量还田+氮、磷、钾化肥（MV+RSl）;（6）翻压紫云英+稻草高量还田+氮、磷、钾化肥MV+RSh)。晚稻收获后，采集0—15 cm耕层土壤，采用重铬酸钾法测定土壤有机碳含量，高锰酸钾氧化法测定土壤高活性（33 mmol·L-1）、中活性（167 mmol·L-1）、活性（333 mmol·L-1）有机碳含量。【结果】等氮磷钾养分投入量下，MV+RSh处理的双季稻产量与CF、RSl处理差异显著，其他处理间水稻产量无显著差异，双季稻总产量RSl处理最高，为13 347 kg·hm-2,MV+RSh处理最低，为11 687 kg·hm-2。连续试验4年后，MV+RSh、RSh、MV+RSl、RSl、MV处理的土壤有机碳含量分别显著增加42.0%、32.9%、29.9%、28.3%、26.3%（P＜0.05）；各处理的土壤活性有机碳含量提高了23.9%—56.4%,MV+RSh、RSh、MV+RSl、RSl、MV处理土壤非活性有机碳含量分别显著增加了37.3%、28.6%、25.8%、24.1%、23.4%（P＜0.05）。相比CF处理，MV+RSh、MV+RSl、MV、RSh、RSl处理下土壤高活性有机碳含量增加了12.3%—27.7%，中活性有机碳含量增加了5.6%—20.0%，活性有机碳含量增加了9.9%—26.3%。翻压紫云英和稻草还田显著提高了土壤碳库管理指数，CF、MV、RSl、MV+RSl、RSh、MV+RSh处理使得土壤碳库管理指数增加了25.5%—61.7%。【结论】连续4年等氮磷钾养分投入下，翻压紫云英、稻草还田替代部分化肥用量可以保证双季稻产量，提高土壤有机碳含量，且有利于增加土壤高活性、中活性、活性及非活性有机碳的含量，皆以MV+RSh处理增加最显著，与仅紫云英还田相比，仅稻草还田对增加土壤有机碳含量贡献更大。综上，在南方双季稻区，在一定替代范围内，紫云英和稻草还田可以减少化肥用量，保证水稻产量。
关键词： 紫云英还田 稻草还田 土壤有机碳 土壤活性有机碳 水稻产量
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长期施肥对双季稻种植下土壤有机碳库和固碳量的影响
《应用生态学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：研究了长期施用化肥和猪粪(PM)、稻草(RS)对双季稻集约化种植下30年期间(1981—2010年)土壤有机碳(SOC)及其组分的影响.结果表明:化肥平衡施用处理(NPK)的SOC、颗粒有机C(POC)和KMnO4氧化C(KMnO4-C)组分高于化肥非平衡施用处理(NP和NK);猪粪、稻草与化肥(NK+PM、NP+RS和NPK+RS)长期配合施用处理的SOC、POC和KM-nO4-C组分显著增加.连续种植30年60季水稻后,猪粪与NK配施处理0～45cm土层的SOC(84.71tC·hm-2)、POC(8.94tC·hm-2)和KMnO4-C(21.09tC·hm-2)数量最高,其次是NPK+RS处理;NK+PM处理(485kgC·hm-2·a-1)的固C量最高,其次是NPK+RS处理(375kgC·hm-2·a-1).化肥与猪粪、稻草配施处理SOC的固C效率(CSE)明显高于单施化肥处理;施肥处理POC的固C效率(0.4%～1.2%)低于KMnO4-C(3.0%～8.3%).采用腐殖化常数值(h)和Jenkinson方程的衰减常数(k)可以预测不同处理2010年的SOC储量,通过Jen-kinson方程可以计算维持1981年的SOC储量水平所需要的C投入量(AE).双季稻种植下,长期连续施用NK+PM、NP+RS和NPK+RS处理的SOC含量增加是由于年C输入量高于AE所致.在南方亚热带双季稻种植区,化肥与猪粪、稻草长期配施将促进水稻土有机碳的固定.
关键词： 长期施肥 红壤水稻土 土壤有机碳 颗粒有机碳 KMnO4氧化C 固碳量
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