长期秸秆还田褐土有机碳矿化特征及其驱动力

来源：环境科学杂志2024年第1期北京时间：

作者：赵宇航,殷浩凯,胡雪纯,解文艳,刘志平,周怀平,杨振兴

单位：山西农业大学资源环境学院, 太原 030031,山西农业大学资源环境学院, 太原 030031,山西农业大学资源环境学院, 太原 030031,山西农业大学资源环境学院, 太原 030031,山西农业大学资源环境学院, 太原 030031,山西农业大学资源环境学院, 太原 030031,山西农业大学资源环境学院, 太原 030031

摘要：基于连续30 a（1992~2021年）秸秆还田长期定位试验,按照等碳量秸秆还田,设置秸秆覆盖还田（SM）、秸秆粉碎直接还田（SC）、秸秆过腹还田（CM）和秸秆不还田（CK）这4个处理,探讨长期不同秸秆还田方式对土壤有机碳、土壤活性有机碳组分、土壤碳库管理指数、酶活性和土壤有机碳矿化的影响,揭示春玉米连作体系褐土有机碳矿化特征及其主要驱动因子,为褐土区秸秆还田措施优化和固碳减排等提供科学依据.结果表明：①秸秆还田处理均提高了褐土土壤有机碳含量,CM处理提高幅度最大,且碳库管理指数提升效果最显著.②SC和CM处理的活性碳组分含量均上升,而SM处理的易氧化有机碳含量显著降低.③温度每升高10℃,矿化速率约提升7.99 mg·（kg·d）-1.不同秸秆还田处理土壤有机碳矿化速率顺序为：CM>SC>SM>CK.④低温（15~25℃）条件下,CM处理的温度敏感性最低,最有利于碳库的积累,能有效提高土壤有机碳库周转速率,缩短周转时间,可作为褐土管理的最佳秸秆还田模式.⑤温度、土壤中β-1,4-葡萄糖苷酶活性和DOC是褐土土壤有机碳矿化的主要驱动力.有机碳组分和温度可以通过影响土壤酶活性,进而影响土壤有机碳的矿化.

关键词：秸秆还田,土壤有机碳（SOC）,碳库管理指数（CPMI）,有机碳矿化,玉米,