秸秆还田方式配施氮肥对玉米秸秆腐解特征及土壤有机碳的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2024年第10期北京时间：

作者：李泽毅，马玉洁，付鑫，彭正萍，李旭

单位：(1.河北农业大学国土资源学院/资源与环境科学学院，河北 保定 071001;2.华北作物改良与调控国家重点实验室，河北 保定 071001)

摘要：为探究华北平原麦玉轮作区不同玉米秸秆还田方式和氮肥管理下秸秆腐解及养分释放和土壤有机碳的变化规律，以玉米秸秆为研究对象，通过连续两年的田间定位试验，采用尼龙网袋法分析秸秆旋耕还田(RT)和深翻还田(DT)两种秸秆还田方式和180 kg/hm2(N1)、240 kg/hm2(N2)和300 kg/hm2(N3)3个施氮水平双因素下秸秆腐解和土壤有机碳的变化特征。结果表明:各处理秸秆腐解速率均表现为先快后慢、最后趋于停滞的变化特征，秸秆还田方式和施氮量均显著影响秸秆腐解特征，其中DT处理秸秆腐解率显著高于RT处理，提高幅度为4.36%～6.25%，在秸秆腐解前期秸秆腐解率随施氮量的增加而增加，但生育后期各施氮处理间无显著差异；秸秆还田方式和施氮量两因素对秸秆碳累积释放量有交互作用，RT处理下N1更有利于秸秆碳释放，但DT处理下N2更有利于秸秆碳释放；秸秆还田方式和施氮量显著影响土壤有机碳含量，且具有交互效应，0～20 cm土层RT处理土壤有机碳含量在小麦生育期均显著高于DT处理，且随施氮量的提高土壤有机碳呈上升趋势，在20～40 cm土层表现相反。秸秆还田方式和施氮量对小麦产量及其构成因素具有显著影响，且对小麦产量具有交互效应，DT处理小麦产量较RT处理两年分别提高4.26%和3.41%，在RT处理下N1施氮量有利于小麦产量的提高，但在DT处理下N2和N3处理更有利于小麦产量的提高。因此，秸秆深翻还田配施氮 240 kg/hm2的农田管理措施可以促进秸秆腐解转化及表层和亚表层土壤有机碳固定，并提高小麦产量，而秸秆旋耕还田配施氮180 kg/hm2时，更有利于表层土壤有机碳积累，并提高小麦产量。

关键词：还田方式;施氮量;秸秆腐解;土壤有机碳;小麦产量

基金资助：基金项目:国家自然科学青年基金项目(42207404)；河北省重点研发计划项目(21326402D)；国家重点研发计划项目(2022YFD1901300)。