耕作和秸秆还田影响农田土壤团聚体分布及有机碳的整合分析

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：李天姿,张彦军,党水纳,李晶

单位：宝鸡文理学院地理与环境学院, 宝鸡 721013,宝鸡文理学院地理与环境学院, 宝鸡 721013,宝鸡文理学院教育学院, 宝鸡 721013,宝鸡文理学院地理与环境学院, 宝鸡 721013

摘要：农田管理措施尤其是耕作深度与秸秆还田是影响农田土壤团聚体及土壤有机碳 （SOC）最重要的因素之一，但其交互作用对农田土壤团聚体SOC的影响机制尚不清楚. 因此，针对中国的旱地农田生态系统，借助Meta分析技术，将已发表的71篇研究论文进行整合分析，探究了耕作深度和秸秆还田及其交互作用对农田土壤团聚体及其SOC的影响. 结果表明，耕作深度会显著影响土壤团聚体分布及其SOC含量，其中免耕（NT）条件下大团聚体质量分数增加了36.55% （P<0.05），而浅耕（ST）和深耕（DT）处理对土壤团聚体质量分数的影响不显著，但对于土壤团聚体SOC的增加量而言则呈现出ST>NT>DT的趋势，尤其是ST使得大团聚体SOC增加了60.98% （P<0.05）. 相比于传统耕作，秸秆还田一方面能够增加有机物质的输入，另一方面则促进大粒级团聚体的形成，从而增加土壤团聚体质量分数及其SOC，尤其使得土壤大团聚体质量分数增加了15.1% （P<0.05），大团聚体SOC增加了16.61% （P<0.05）. 此外，耕作深度和秸秆还田交互作用对土壤团聚体分布及团聚体SOC的影响显著，其中以浅耕秸秆还田（STS）影响最为显著，且STS使得大团聚体质量分数及大团聚体SOC分别增加了71.3% （P<0.05）和60.3% （P<0.05）. 此外，秸秆还田后不同耕作深度处理下SOC的增加量分别与土壤团聚体稳定性以及土壤团聚体SOC的改变量密切相关，且在土壤团聚体稳定性中以几何平均直径的贡献率最大，而在土壤团聚体SOC中以土壤微团聚体SOC的贡献率最大. 因此，在中国的旱地农田生态系统中，耕作深度和秸秆还田及其交互作用会影响土壤团聚体分布及其SOC，但对于总SOC来说，几何平均直径和微团聚体SOC的贡献率最高，且STS可能是有利于提升农田土壤稳定性与固碳能力的重要农业管理措施.

关键词：耕作深度,秸秆还田,土壤团聚体,土壤有机碳（SOC）,Meta分析,