绿肥种植和施氮对旱作冬小麦农田土壤有机碳组分的影响

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：赵洁,冯江茹,陈金法,蒲锦琳,杨彩迪,刘洋,赵发珠,王俊

单位：西北大学城市与环境学院, 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 西安 710127,西北大学城市与环境学院, 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 西安 710127,西北大学城市与环境学院, 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 西安 710127,西北大学城市与环境学院, 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 西安 710127,西北大学城市与环境学院, 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 西安 710127,西北大学城市与环境学院, 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 西安 710127,西北大学城市与环境学院, 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 西安 710127,西北大学碳中和学院, 陕西省碳中和技术重点实验室, 西安 710127,西北大学城市与环境学院, 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 西安 710127,西北大学碳中和学院, 陕西省碳中和技术重点实验室, 西安 710127

摘要：土壤有机碳（SOC）及其组分含量是评价土壤质量的重要指标，监测其动态变化可以快速了解土壤健康状况. 基于为期6 a的田间定位试验，研究了夏闲期绿肥种植和施氮双因素处理下旱作冬小麦农田SOC、土壤颗粒有机碳（POC）、微生物生物量碳（MBC）、潜在可矿化碳（PCM）和碳库管理指数（CPMI）变化特征，其中绿肥包括怀豆单播（SB）、苏丹草单播（SG）、苏丹草与怀豆混播（SS）和裸地休闲（CK）这4个处理，氮肥在冬小麦播前施入，设计0、60和120 kg·hm-2共3个水平. 结果表明，与CK相比，绿肥处理显著提高了0~10 cm和10~20 cm土层SOC及其组分含量. 3个土层有机碳组分含量大小均表现为：SS>SB>SG. 绿肥种植还显著提高了各土层CPMI指数，尤其是SS处理，与CK相比，SS处理0~10、10~20和20~40 cm土层CPMI分别提高了50.6%、34.7%和19.2%（P<0.05）. 施氮对农田土壤SOC及其组分含量也具有显著影响. 施氮120 kg·hm-2较不施氮显著提高了0~10 cm和10~20 cm土层SOC、POC、MBC和PCM含量. 绿肥和氮肥对0~10 cm土层SOC、POC和MBC具有显著交互作用，增施氮肥有助于3种碳组分的积累. 综合来看，旱作冬小麦种植系统休闲期可考虑种植怀豆和苏丹草混播绿肥以及施加120 kg·hm-2氮肥来促进土壤固碳，提高土壤质量.

关键词：绿肥,施氮,土壤有机碳（SOC）,颗粒有机碳（POC）,潜在可矿化碳（PCM）,微生物生物量碳（MBC）,