喷施秸秆颗粒和黏土混合浆形成结皮对科尔沁沙地固沙固碳的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2024年第8期北京时间：

作者：张延，张瑞民，张鹏程，李宏旭，逄焕成

单位：(1.北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室/中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京100081;2.内蒙古自治区阿鲁科尔沁旗自然资源局，内蒙古 阿鲁科尔沁旗 025550)

摘要：为了寻求科尔沁沙地风积沙质土壤防风固沙，同时快速建置植被促进固沙效果，通过田间试验研究了喷施清水(CK)、喷施秸秆颗粒浆(PS)、喷施黏土浆(CM)、喷施秸秆颗粒与黏土混合浆(40%PS+60%CM)处理对沙质土壤结皮的形成与维持、有机碳含量及其组分、交换性阳离子和土壤团聚体组成的影响，并研究了狼尾草草籽加进秸秆颗粒与黏土混合浆对狼尾草生长状况的影响。结果表明，秸秆颗粒与黏土混合浆能形成良好的地表结皮并可维持一年的沙面稳定。试验第60 d时，与CK处理相比，40%PS +60%CM处理形成的混合结皮的土壤含水率提高了7.26%；结皮厚度较PS和CM处理增幅为44.00%～56.00%，土壤紧实度增幅为146.37%～283.16%。试验第300 d时，40%PS+60%CM处理较CK处理土壤有机碳含量显著提高了824.43%(P<0.05)，并提高了腐殖质碳和胡敏酸碳含量；混合结皮和黏土结皮较CK处理显著增加了交换性钙离子含量(P<0.05)，增幅为48.20%～120.66%；与CK相比，混合结皮显著提高了<53μm粒级团聚体比例(P<0.05)，提高幅度为887.91%。冗余度分析表明，<53μm粉黏粒的比例是影响腐殖质碳和胡敏酸碳含量的重要因素。秸秆颗粒和黏土混合结皮对团聚体和阳离子的调节作用实现沙土中有机碳的积累。秸秆颗粒和黏土混合结皮的形成显著提高了狼尾草的地上部干重(P<0.05)，提高幅度为315.38%～484.62%。综上，在科尔沁沙地喷洒秸秆颗粒和黏土矿物混合浆形成的结皮的维持时间较长，同时结皮增加沙质土壤中的有机碳和腐殖质含量，可减少风积沙土中细颗粒的损失，促进植物生长，达到有效固沙固碳的目的。

关键词：风积沙土;秸秆颗粒;黏土;结皮;土壤有机碳

基金资助：国家自然科学基金项目(32172126)；国家重点研发项目(2022YFD1500304)；中国农业科学院创新工程(CAASZDRW202202)。