耕作与轮作方式对黑土有机碳和全氮储量的影响

• 作者: 张晓平 时秀焕 杨学明 梁爱珍 范如芹 贾淑霞 陈学文
• 来源期刊: 土壤学报
• 学科: 农学
• 关键词: 免耕 垄作 轮作 土壤碳储量 全氮
• 年，卷（期）: 2011,（4）
• 页码范围: 788-796
• 分类号: S152
• 字数: 6633字
• 语种: 中文

摘要

土壤有机碳(SOC)及全氮(TN)对土壤肥力、作物产量、农业可持续发展以及全球碳、氮循环等都具有重要影响.为探索不同耕作和轮作方式对耕层黑土SOC和TN储量的影响,本文以吉林省德惠市进行了8 a的田间定位试验中层黑土为研究对象,对免耕、垄作和秋翻三种耕作方式及玉米-大豆轮作和玉米连作两种轮作方式下SOC和TN在各土层的含量变化进行了分析,并采用等质量土壤有机质储量计算方法,对比分析了不同处理对O～ 30 cm SOC和TN储量的影响.结果表明,与试验开始前相比,玉米-大豆轮作系统中,秋翻下SOC和TN储量均有所降低；免耕显著增加了O～5 cm SOC及TN含量,但SOC在亚表层亏损,导致其储量并未增加；而垄作处理下SOC及TN含量在0～5、5～10 cm的均显著增加,0～ 30 cm储量亦分别增加了4.9％和10.7％.玉米连作系统的两种耕作处理(免耕和秋翻)下SOC和TN储量均有所增加,且TN储量增幅均高于玉米-大豆轮作系统,其中免耕下TN储量增幅是玉米-大豆轮作的3.2倍.所有处理下C/N均呈降低趋势,其中垄作O～5 cm C/N由12.05降至11.04,降低幅度分别是免耕和秋翻的3.2和2.8倍.综上可知,对质地黏重排水不良的中层黑土,玉米-大豆轮作系统下免耕并不是促进SOC固定的有效形式,而垄作则促进了黑土SOC和TN的积累,这不仅有利于土壤肥力的改善,而且是使农田黑土由C02“源”变为“汇”的有效形式之一.与玉米-大豆轮作相比,玉米连作下三种耕作方式都有利于SOC和TN积累.